Intéressé par la production autonome d’électricité avec une installation photovoltaïque ? Découvrez comment cela fonctionne et trouvez la solution idéale pour vos besoins. Les kits solaires que nous proposons représentent des solutions idéales pour produire votre propre énergie.
Qu'est-ce qu'un panneau solaire autonome ?
Un panneau solaire autonome possède un système similaire au panneau solaire classique. En effet, son rôle est de produire de l'électricité lorsque les rayons du soleil frappent sur ses cellules. Cette production énergétique est ensuite acheminée vers les équipements électriques du foyer. Cependant, de par son côté autonome, l'électricité produite par le panneau et non utilisée au sein de l’habitation peut être stockée dans des batteries. Il s’agit donc d’un équipement idéal pour les ménages cherchant à pratiquer l’autoconsommation.
Ainsi, lorsque les panneaux solaires ne peuvent produire de l’énergie, car l’intensité du soleil n’est pas suffisante ou qu’il fait nuit, la batterie de stockage prend le relais pour fournir de l'électricité à l’habitation.
En règle générale, les installations photovoltaïques autonomes sont utilisées pour fournir de l'électricité aux sites isolés et non reliés au réseau. Une installation solaire autonome se compose de plusieurs éléments distincts :
- Les panneaux photovoltaïques dont le rôle est de produire de l'électricité grâce à l’énergie solaire. Ils peuvent se retrouver soit sur le toit d’une habitation soit sur le sol du terrain. Leur puissance s’exprime en kWc (kilowatt-crête).
- L’onduleur qui permet de transformer le courant continu en courant alternatif. Il peut être classique ou hybride.
- Les batteries de stockage dont le but est de stocker le surplus de production énergétique pour l’utiliser ultérieurement. Elles peuvent être en plomb ou en lithium.
- Le régulateur optimise la production de manière optimale en répartissant au mieux l'électricité produite entre les besoins énergétiques du foyer et les batteries de stockage.
Principe de fonctionnement des installations solaires autonomes
Le principe de fonctionnement des installations solaires autonomes est simple : les panneaux photovoltaïques captent l'énergie du soleil pour la convertir en électricité. Cette électricité est ensuite acheminée vers votre installation électrique ou stockée dans une batterie solaire. Cette dernière est un élément crucial de votre système, permettant le stockage de l'électricité pour une utilisation ultérieure lorsque les panneaux ne produisent pas d'énergie, comme la nuit ou pendant des pics de consommation en journée.
Chaque kit comprend également un régulateur solaire, essentiel pour contrôler la charge de la batterie et superviser sa décharge, contribuant ainsi à prolonger sa durée de vie.
Le fonctionnement d’une installation photovoltaïque autonome se rapproche de celui d’un système non autonome. Son atout principal réside dans le fait qu’il permet d’acheminer de l’électricité auprès de sites hors réseau.
De fait, elle procède en 4 étapes principales pour assurer la production et le stockage de l’énergie solaire :
- Lorsque les conditions météorologiques sont bonnes, les rayons (photons) du soleil frappent les cellules des panneaux solaires.
- Les électrons contenus dans les panneaux solaires vont récupérer l’énergie transmise par les photons. Ensuite, en se déplaçant, les électrons produisent de l’énergie. A cette étape, l’énergie solaire produite est en courant électrique continu.
- L’onduleur rentre en jeu pour transformer le courant électrique continu en courant alternatif. Seul le courant alternatif peut être utilisé pour alimenter en énergie les appareils ménagers.
- Le régulateur vient répartir l’énergie produite. Selon les kWh nécessaires, l'électricité peut être utilisée pour les besoins énergétiques du foyer ou être stockée sur des batteries pour être utilisée lorsque cela s’avèrera nécessaire. Cet élément est également indispensable car il permet de protéger les batteries des surcharges ou des décharges d’énergie trop importantes. En effet, ces dernières pourraient endommager fortement les batteries de stockage, qu’elles soient en plomb ou en lithium.
Dans le cas d’une installation photovoltaïque autonome pour un site isolé du réseau, il n’y aura pas de compteur pour enregistrer la production électrique ni de second compteur pour enregistrer la consommation.
Les différents types de kits solaires
Les kits de panneaux solaires pour installations solaires se déclinent en une variété infinie de modèles.
Le type de kit photovoltaïque : Nous offrons des kits solaires pour l’autoconsommation pour les installations raccordées au réseau ou des kits solaires autonomes isolés du réseau (off-grid). Les kits solaires raccordés au réseau vous permettent de produire de l'électricité avec vos panneaux solaires pour réduire vos factures énergétiques. Les seconds vous permettent de produire votre électricité de manière autonome, sans souscrire à un abonnement chez un fournisseur d'énergie.
Le nombre et la puissance des panneaux solaires : Assurez vous d'avoir suffisamment de panneaux, suffisamment puissants pour obtenir la quantité d'électricité dont vous avez besoin.
Le contenu du kit : Explorez nos kits classiques, hybrides (compatibles avec une prise de quai ou un groupe électrogène) et premiums. Certains kits contiennent un convertisseur, un onduleur ou encore un moniteur de batterie.
Pourquoi réaliser une installation photovoltaïque autonome?
L’installation de panneaux solaires autonomes s’inscrit dans une démarche de transition énergétique vers une électricité verte et en autoconsommation. Bien qu’elle présente de nombreux avantages, elle possède également quelques limites.
Avantages d'une installation photovoltaique autonome
L’installation de panneaux solaires autonomes permet de produire de l'électricité pour des sites non raccordés au réseau national d'électricité. Ainsi, ces sites hors réseau ont la possibilité de s’alimenter en énergie via une solution écologique et durable. Cela peut notamment être le cas pour un mobil-home ou une tiny house.
Il en est de même pour des besoins nomades comme en camping-car, en van ou en bateau. Cet équipement permet d’être autonome au niveau de ses besoins électriques lors des déplacements notamment grâce à une batterie de stockage.
Enfin, installer des panneaux solaires autonomes ouvre la voie à tous ceux souhaitant pratiquer la sobriété énergétique en totale autoconsommation.
Inconvénients
Néanmoins, les panneaux solaires autonomes présentent quelques inconvénients. De fait, leur installation est contrainte par plus de complexité avec notamment le l’onduleur et les batteries de stockage. Ces deux éléments, non présents sur les installations solaires classiques, ont un impact sur le coût d’achat puisque celui-ci sera plus élevé. De plus, une installation autonome nécessite une excellente capacité de production des panneaux et une puissance importante pour produire un maximum de kWh.
Au-delà du prix plus important, ce type de kit solaire est souvent plus difficile à optimiser en termes de dimensions. Par exemple, sur un camping-car, les dimensions des panneaux seront plus faibles et l’orientation nécessaire peut varier à chaque déplacement.
Dans cette situation, si le panneau est sous-dimensionné, vous ne serez pas en mesure d’être 100% autonome pour votre production énergétique.
Composants essentiels d'une installation solaire autonome
Le principe général est très simple. La journée, la production d’électricité assure les consommations et le chargement de la batterie. Si cette production n’est pas suffisante, la batterie est sollicitée. Elle peut tenir plusieurs jours sans apport solaire selon son dimensionnement. La nuit, c’est elle qui assure le fonctionnement des appareils électriques.
- Régulateur : Il pilote l’installation. Par exemple, il peut diriger une part de la production d’électricité vers les consommations et une autre part vers le chargement de la batterie. Il s’assure de délivrer un courant « propre » pour le rechargement de la batterie et la protège en cas de décharge trop profonde.
- Batterie : Elle stocke le surplus d’énergie pour le restituer plus tard. Attention, toute l’énergie stockée n’est pas restituée car la batterie à un rendement. Un rendement de 90% signifie que si on stocke 1 000 W, la batterie ne restituera que 900 W. Il y a donc intérêt à consommer l’électricité en temps réel autant que possible.
- Convertisseur ou Onduleur (optionnel) : Cet onduleur permet de transformer le courant continu des panneaux (12, 24 ou 48 V) en courant alternatif utilisable par des appareils électriques traditionnels (230 V). Cet élément a aussi un rendement (pertes sous forme de chaleur).
- Groupe électrogène (optionnel) : Il vient en secours de la batterie quand la production photovoltaïque n’a pas été suffisante (trop de jours sans soleil par exemple). On l’utilise aussi pour alimenter les appareils très énergivores (une meuleuse pour bricoler par exemple).
Évaluation des besoins énergétiques de votre maison
Les besoins énergétiques de votre maison vont jouer un rôle fondamental dans le choix du kit d’installation photovoltaïque autonome. En effet, sans cette information, il vous sera difficile de choisir la puissance nécessaire pour vos panneaux solaires, leurs nombres et leurs dimensions.
Pour évaluer simplement votre consommation énergétique actuelle, vous pouvez vous référer à votre facture d'électricité annuelle. Ce document vous permet de connaître avec précision votre consommation réelle en kWh.
Néanmoins, si vous ne disposez pas de cet élément car votre habitation est isolée du réseau, vous pouvez procéder d’une autre manière. En fonction de la superficie de votre bien immobilier, vous pouvez compter entre 80 et 141 kWh par m2 à l’année. En moyenne, en France, la consommation électrique d’un ménage est de 4 500 kWh.
Comment calculer le dimensionnement nécessaire pour une installation de panneaux solaires autonomes ?
Le dimensionnement de vos panneaux solaires autonomes est naturellement contraint par l’espace disponible que vous possédez pour les accueillir. Un panneau solaire autonome standard mesure 1,7 m en hauteur et 1 m de large, occupant ainsi une surface moyenne de 1,7m2. Il est important de garder à l’esprit qu’une marge d’au moins 20 cm doit être présente sur les 4 côtés du panneau solaire.
Si vous les installez au sol, ils devront être placés sur la partie de votre terrain exposé au Sud. Ainsi, il vous faudra mesurer les dimensions de votre parcelle de terrain avec cette exposition pour connaître le dimensionnement de vos panneaux.
Cependant, pour une installation sur votre toit, il faudra prendre en compte les ombres provoquées par les bâtiments ou arbres environnants, s'il y en a, et les obstructions (cheminée, aération, velux…) sur la partie orientée au Sud. Cela vous permettra de calculer l’espace disponible pour votre kit de panneaux solaires autonomes.
En revanche, il existe des panneaux solaires autonomes avec des dimensions plus petites ou plus grandes que le format classique.
Les étapes pour l’installation de panneaux solaires autonomes
Avant d’entreprendre l’installation des équipements, il est indispensable de vous renseigner sur la faisabilité du projet. Cela passe notamment par l’estimation de vos besoins énergétiques et le rendement espéré en fonction du dimensionnement de vos panneaux solaires autonomes.
Ensuite, il sera nécessaire de comparer les devis des différents prestataires pour choisir le meilleur rapport qualité-prix.
Installation des équipements et connexions
Si votre projet est réalisable, vous pouvez à présent passer à l’installation et à la connexion des équipements. Pour ce faire, il faut procéder en 5 étapes :
Choisir un prestataire certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) : ces entreprises livrent des installations aux normes avec un grand niveau de qualité et de professionnalisme.
Maintenance et entretien des panneaux solaires autonomes
Pour l’entretien de vos panneaux solaires autonomes, vous pouvez choisir de signer un contrat d’entretien avec un professionnel. Comme ces installations ne nécessitent pas beaucoup d’entretien, les opérations de maintenance du système seront assez espacées dans le temps.
Néanmoins, cela ne vous empêche pas de réaliser l’entretien de vos panneaux solaires autonomes par vous-même. Au moins une fois par an, il est recommandé d’inspecter visuellement les panneaux et l’installation électrique.
Les défis et considérations des systèmes photovoltaïques autonomes
Les systèmes photovoltaïques autonomes ne sont pas toujours adaptés aux besoins d’un foyer.
Contraintes techniques et climatiques
Afin de pouvoir être en totale autoconsommation avec votre kit solaire autonome, il faut bénéficier d’un excellent ensoleillement et de températures élevées à l’extérieur. Hors, cela n’est pas toujours le cas notamment au fil des saisons.
En effet, une asymétrie entre la production et la consommation peut survenir.
Régulations et normes à respecter
Comme toute installation solaire, les systèmes autonomes sont soumis à un certain nombre de régulations et de normes à respecter. Par exemple, la tension électrique présente dans le régulateur doit toujours être supérieure à celle des panneaux solaires.
Facteurs influençant le coût d’installation de panneaux solaires autonomes
Plusieurs facteurs vont influencer le coût du kit et de l’installation des panneaux solaires autonomes :
- La puissance des panneaux : plus leur puissance est forte, plus ils seront chers.
- La dimension des panneaux : si vous n’optez pas pour la taille standard, le coût d’achat peut être plus élevé.
- Les éléments liés aux panneaux : l’onduleur, le régulateur et les batteries ajoutent un coût supplémentaire à l’installation.
La rentabilité des panneaux solaires autonomes
La rentabilité des panneaux solaires autonomes peut varier d’une situation à une autre. Cependant, il s’agit d’un dispositif complexe à mettre en œuvre et nécessitant un investissement financier significatif.
Aides financières pour une installation photovoltaïque autonome
Afin de vous aider à financer l’installation photovoltaïque autonome, l’État a mis en place la prime à l’autoconsommation. Celle-ci est variable et dégressive selon la puissance du kit.
De nombreuses autres aides sont disponibles mais uniquement pour les installations photovoltaïques raccordées au réseau.
Conseils pour optimiser l'utilisation de l'énergie solaire autonome
Le prérequis avant d’envisager des panneaux solaires autonomes est de transformer ses comportements car le kWh le moins cher est celui que l’on ne consomme pas.
- Plus les écrans sont petits, moins ils sont énergivores : 50 W pour une TV Led 32 pouces par exemple, 5 W pour une charge de Smartphone.
- Un éclairage LED s’impose face aux autres technologies : 7 W contre plutôt 20 W pour une ampoule basse consommation.
- Un ordinateur portable sera bien moins énergivore qu’un fixe : 7 W pour un ultraportable, 25 W pour un portable, plutôt 100 W pour un fixe avec son écran.
- Soyons clairs, des panneaux solaires autonomes seront adaptés pour délivrer une faible puissance pendant longtemps. En revanche, ils ne seront pas capables de fournir une grosse quantité d’électricité (ou pour un prix prohibitif).
Tableau récapitulatif des optimisations énergétiques
| Appareil | Consommation (W) | Optimisation |
|---|---|---|
| TV LED 32 pouces | 50 | Privilégier les petits écrans |
| Charge de Smartphone | 5 | - |
| Éclairage | 7 (LED) / 20 (Basse consommation) | Utiliser l'éclairage LED |
| Ordinateur | 7 (Ultraportable) / 25 (Portable) / 100 (Fixe) | Choisir un ordinateur portable |
Très concrètement, cela signifie qu’il faut éviter le plus possible les appareils électriques qui consomment plus de 500 W. Cela suppose donc de faire des concessions : se passer de quelques appareils de confort comme un sèche-cheveux ou un fer à repasser par exemple (1 000 W chacun). Pour la machine à laver et le lave-vaisselle, on peut connecter l’arrivée d’eau sur l’eau chaude sanitaire de façon à ce que la phase de chauffage de l’eau (2 000 W) ne se fasse pas avec l’électricité.
Installation facile et accompagnée
L'installation de votre kit solaire est conçue pour être rapide et facile, que vous souhaitiez créer un petit parc solaire ou une grande installation. En un rien de temps, votre installation solaire est maintenant prête à fonctionner, assurant ainsi votre production d'énergie ! Bien que l'installation des appareils soit autonome, notre support technique vous accompagne dans toutes les étapes de votre projet, de l'installation à l'entretien. N'hésitez pas à nous contacter pour des conseils sur le choix de votre matériel solaire, que ce soit pour une maison, un site isolé, un véhicule pour le camping ou une tiny house. Nous proposons des solutions à tous les tarifs/coûts, disposant de différentes puissances, et tous nos kits solaires autonomes sont vendus avec une notice de montage.
Installation par soi-même ou par un professionnel ?
Peut-on installer un kit solaire soi-même ? Les panneaux solaires autonomes sont un moyen efficace d’amener de l’électricité là où il n’y en a pas. Pour autant, la mise en œuvre est loin d’être évidente. En hiver, l’ensoleillement est faible alors que les consommations électriques sont importantes. En été, c’est exactement l’inverse.
Si vous réalisez la pose vous-même, il vous en coûtera entre 3 et 4€ par Wc. Les panneaux solaires autonomes s’adressent donc à un public sensibilisé aux économies d’énergie. Ils constituent une solution fonctionnelle pour apporter de l’électricité aux sites isolés. En revanche, ce n’est pas une solution viable pour rendre autonome une maison déjà raccordée au réseau. Le dimensionnement d’une telle installation reste très complexe et nécessitera l’avis d’un professionnel.
Pour cela, Conseils Thermiques s'associe à plusieurs partenaires afin de vous mettre en relation avec des artisans locaux certifiés RGE.
En bref, il faut retenir qu’une maison individuelle se tournera beaucoup plus facilement vers une solution en autoconsommation, à la fois moins chère et plus écologique.
Comme déjà évoqué, l’installation de panneaux solaires autonomes n’est pas rentable par rapport à une installation raccordée au réseau.
Conclusion
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