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Le Solaire photovoltaïque/ Photovoltaic Solar

L'énergie solaire est évidemment une énergie gratuite et disponible pour tous et toutes. Il s'agit d'avoir les bons équipements pour la récolter, la traiter et l'emmagasiner selon nos besoins et selon la période de l'année que l'ensemble est utilisé.

** À noter que les points qui sont mentionnés dans l'information qui suit demeurent une opinion technique basée sur l'expérience acquise au fil des années. Cette information a pour but uniquement d'informer et de solliciter l'intérêt de recherche et comparaison de données techniques au lecteur et de l'inciter à optimiser et améliorer les systèmes mentionnés. Nous recommandons que toute donnée technique utilisée ou commentée dans ce texte, soit vérifiée et analysée anvant son utilisation.


Le principe simple:
Diagnostique Solaire
Analyse et Diagnostique d'un ensemble Solaire photovoltaïque existant

Inclut:

*2 heures de consultation technique téléphonique et courriel;
* Rapport de l'analyse des consommations et potentiel de récolte énergétique du lieu (Sera envoyé par courrier);
* Recommendations et propositions techniques d'améliorations

** 25% de la facture de cette analyse sera déduite d'un achat ultérieur de produits d'une valeur minmale de facture de $1500.00 avant taxes.
** SVP ne pas ometre de spécifier votre numéro de téléphone pour contact
Price: $145.00

Les rayons solaires sont d'abord en partie, absorbés par les cellules photovoltaïques situées sur les panneaux solaires. Ces cellules sont des semis conducteurs qui transforment l'énergie reçues en énergie électrique. Cette énergie électrique est par la suite transformée et gérée par un régulateur de charge solaire lequel, s'assure d'acheminer l'énergie électrique directement à des éléments consommateurs ou vers des cellules (Batteries) qui l'emmagasineront pour des besoins ultérieurs ou lorsque l'énergie solaire directe ne sera plus disponible (nuit ou journée sombre).




Les caractéristiques de base:

L'élément fondamental d'un système solaire bien conçu, part d'abord d'une bonne étude des besoins de l'application. La consommation énergétique totale journalière durant les différentes périodes de l'année définira, sans compromis, les besoins réels de l'application, beau temps ou mauvais temps...

L'élément secondaire d'une bonne installation solaire, s'agit de bien exposer et analyser le lieu où seront installés les différents équipements. L'horizon solaire clair, la trajectoire exposée du soleil durant la journée et ce pour les différents mois de l'année, les températures ambiantes possibles et enfin la localité précise de l'installation sur la planète.

Le troisième volet à considérer, est la sélection des meilleurs équipements possibles. L'énergie solaire, bien qu'elle soit gratuite, n'est pas disponible en tout temps. Il est donc très important d'en optimiser sa récolte et de minimiser toutes les pertes possibles lors de sa conversion en énergie utilisable ou stockable. Un simple conducteur électrique (Fil) mal dimensionné ou un régulateur de charge de piètre qualité, dans l'ensemble solaire pourrait engendrer des pertes énergétiques, souvent ignorées, causant ainsi une inefficacité totale de l'ensemble.

Le dernier point à satisfaire pour avoir un bon système d'énergie solaire photovoltaïque qui répondra aux besoins définis et ce à long terme, est de bien maintenir ses équipements. Du nettoyage régulier de la surface des panneaux solaires, serrage des conducteurs et terminaux électriques, de la vérification régulière du niveau de l'électrolyte des accumulateurs si accumulateurs Acide-Plomb humide, mais surtout et entre autres, de s'assurer que les accumulateurs/batteries reçoivent toujours les bons paramètres de charge optimisés en fonction des saisons, sont tous des points très importants qui garderont un ensemble en santé et optimisé.




Selon nous, les 6 différentes étapes en détail:

A) L'analyse des consommations:

Évidemment, il faut commencer par tout lister les consommations énergétiques. Prendre le temps de documenter tous les éléments électriques consommateurs tels les lumières, la pompe eau, la télévision, l'antenne pour télévision, la radio, l'appareil médical requis, les différentes recharges d'appareils mobiles, l'ordinateur, le réfrigérateur, etc... Pour cette étape, il est également important d'estimer la durée d'utilisation de l'appareil en question et ce sans négligence. Une faible négligence dans l'estimation d'un élément ne causera pas d'erreur majeure. Toutefois, une faible erreur à répétition sur nombreux appareils, peut engendrer un sous dimensionnement important de l'installation solaire.

Une fois la liste complétée, il est important de prendre un peu de temps et de se questionner sur la pertinence et l'importance des éléments en liste et du temps d'utilisation qu'on lui accorde. Il faut savoir que chaque quantité d'énergie consommée, doit être renouvelée de manière efficace par le système solaire.

Accorder beaucoup d'importance sur la performance et l'efficacité énergétique des éléments et appareils consommateurs d'électricité. Opter pour le meilleur de sa catégorie en ce qui a trait à l'efficacité énergétique et du rendement final. Finalement, opter le plus possible, pour des éléments et appareils qui fonctionnent à des tensions (voltages) à courant continu. Moins les consommations requerreront une conversion des tensions à l'aide d'un onduleur (Inverter), plus l'ensemble global gagnera en efficacité.

Bien que souvent requis, à titre d'exemple, tout onduleur possède une efficacité de conversion, en plus de la qualité de conversion. Actuellement sur le marché, il existe 2 types majeurs d'onduleurs. Des onduleurs à Sinus Pur et des onduleurs à Sinus Modifié. Chacun a son application propre! Toutefois, le modèle à Sinus Pur offre une onde électrique plus près de l'onde parfaite et donc plus stable et sécuritaire pour la majorité des appareils électriques.

Au niveau des performances des onduleurs, il est trop souvent négligé que ces derniers consomment de l'énergie même à rien faire. Un onduleur allumé, branché sur une banque de batterie, même sans convertir de l'énergie directement, consomme! Certains modèles consomment peu (environ
2AJ@12VDC nominal) alors que d'autres peuvent consommer jusqu'à 40-45 AJ@12VDC nominal). Pour l'habitué dans le domaine solaire, 40 à 45 Ampères de consommation par jour, peut représenter une récolte d'un ensemble solaire d'environ 500W de panneaux à certains endroits au Québec durant le mois de novembre... Il est alors que nombreux propriétaires d'installations se questionnent pourquoi, lors des mois de faible irradiation solaire au Québec (environ de la mi-octobre à la mi- janvier), leur installation ne fonctionne pas et leurs batteries ne réussissent jamais à se charger...

En résumé, voici quelques conseils:
* Opter le plus possible pour des éléments électriques opérant à une tension équivalente à la tension des batteries;
* Choisir des éléments consommateurs d'énergie électriques de meilleure qualité;
* Si un onduleur est requis, opter pour un modèle à Sinus Pur et ayant la plus petite taille possible selon les besoins.  Plus l'onduleur sera de taille petite, plus l'efficacité et rendement de l'ensemble sera élevé. Malheureusement, trop d'installations comportent des onduleurs trop gros pour les besoins ce qui se traduit en des pertes de taille et par le fait même une dépense énergétique précieuse. De telles installations requièrent souvent un surdimensionnement de panneaux solaires et excès de réserve de batteries, tout simplement à contrer ces pertes inutiles et causant des problèmes de performance et recharge.
* Finalement, prévoir et envisager de bonnes habitudes de consommations et utilisation énergétiques. Par exemple, opter pour des ampoules aux consommations idéales pour l'emplacement et donc ne pas sur-éclairer;
* Utiliser des détecteurs de mouvements pour l'éclairage extérieur si possible;
* Lors de l'installation électrique, si possible prévoir un surdimensionnement des conducteurs afin de réduire les pertes;
* Lors de l'installation du système d'alimentation en eau, prévoir des conduits de plus grosse taille et minimiser les coudes, Té et embranchements, ceci réduira es pertes de charges et par le fait même optimisera a qualité de l'alimentation d'eau tout en réduisant les pertes énergétiques.
* etc...



B) L'analyse du lieu de l'installation:

Le lieu où sera installé l'ensemble solaire photovoltaïque doit être bien pensé et envisagé. Autant pour la position, distance et orientation des panneaux solaires, l'endroit où seront disposées les batteries et finalement les différentes distances qu'aura à parcourir l'énergie électrique sous différentes formes et stages de conversion, sont tous des éléments très importants à considérer et analyser afin de permettre le dimensionnement de l'ensemble.

C'est à cette étape du projet, qu'il devient possible de mieux estimer et envisager quel sera le potentiel de récolte d'énergie solaire réelle.

L'énergie solaire disponible varie pour toute position géographique sur la planète, mais surtout en fonction de nombreux éléments terrestres physiques que peut comporter le lieu de l'installation. Par exemple, une forêt d'arbres matures à proximité, une colline ou montagne non loin, voir même un désir de positionner ses équipements d'une manière plus particulière en fonction de faciliter l'installation ou même prévenir du vol potentiel. Entre autres, ces facteurs importants à considérer aideront à converger plus précisément vers l'énergie solaire qui sera réellement disponible du lieu envisagé et par le fait même favorisera un dimensionnement de l'ensemble plus précis et capable de subvenir aux besoins énergétiques pour tous les mois d'utilisation.

En résumé, quelques conseils:
* Idéalement opter pour une position physique des panneaux solaires ayant une direction Franc SUD;
* Maximiser l'horizon solaire visuel qu'auront les panneaux solaires sans toutefois devoir changer ou modifier les éléments naturels de l'environnement. "Il est souvent pratique courant de positionner les panneaux solaires sur le toit de l'habitation et par la suite d'aménager l'environnent voisin. Par contre, un toit n'offre souvent pas la faciliter de maintenance des panneaux ou l'orientation et inclinaison parfaite de ces derniers. De plus, plusieurs situations réelles ont été observées que des arbres pleinement en santé ont été abattus afin de permettre une meilleure exposition solaire, mais lesquels apportaient un écran solaire favorable au refroidissement interne du bâtiment lors des mois d'été chaud et par le fait même auraient permis de réduire la consommation électrique des systèmes de réfrigération et de ventilation. Il est donc important à considérer qu'un ensemble de panneaux solaires de qualité peut être installé à de fortes distances du reste des équipements solaires électriques, ce qui permettrait de maximiser l'exposition solaire, tout en offrant une possibilité d'installation plus simple, sécuritaire et facile de maintenance. Le tout en permettant une conservation écologique de l'environnement.


C) La taille d'un système et ses éléments principaux:

La dimension réelle nécessaire d'un ensemble photovoltaïque dépend de plusieurs et nombreux facteurs lesquels proviennent en majeur partie des questions et réponses élaborées et trouvées aux sections A et B plus haut.

Cependant il n'en demeure pas moins que la sélection et le choix des éléments physiques qui seront requis pour accomplir les différents travaux de récolte, stockage, conversion et alimentations diverses des besoins énergétiques, représentent une étape très importante.

Actuellement, se trouvent sur les marchés mondiaux, beaucoup d'éléments aux parures et nomenclatures intéressantes, mais qui n'offrent aucunement les caractéristiques et fonctionnalités requises pour la bonne santé d'un ensemble solaire photovoltaïque. Autant par des panneaux solaires de grade non réglementés, que des batteries de faible qualité mais en priorité par des régulateurs de charge solaire n'offrant aucune des spécifications techniques et performances requises pour les récoltes et capacité de charges nécessaires. Le tout sans aucun appuie de certifications normalisés par les lois actives.

À la base, il faut d'abord et avant tout s'assurer que les équipements soient certifiés en performance et en sécurité. Entre autre, chercher les différents logos de types CSA, ULc, ETL, etc... Ceci confirmera, du moins, que les performances indiquées sont réelles.

En premier lieu, il est important de choisir une gamme de panneaux solaires offrants les meilleures performances possibles. Un panneau solaire peut offrir une certaine performance lorsque les conditions d'insolation sont parfaites et maximales, mais lequel ne performera aucunement lorsque les rayons solaires ne sont pas dirigés parfaitement (ensoleillement diffus) ou que les conditions météorologiques seront plus nuageuses. Le panneau solaire est l'élément premier d'un système solaire photovoltaïque et doit être choisit avec précaution afin de commencer avec le maximum de puissance possible. La perte de 1% sur l'efficacité de récolte du panneau photovoltaïque agira comme multiplicateur du manque de récolte d'énergie, une fois toutes les pertes du système global, compilées (Saletés, pertes des fils, pertes par chaleur, pertes de conversion et perte au niveau de l'efficacité de charge des batteries)... Le tout avant même les nombreuses pertes, souvent omises, des éléments consommateurs (Onduleurs, éclairage, filage, etc)...


Par la suite, opter pour un régulateur de charge solaire offrant toutes les fonctionnalités de programmation possible. Cette pièce étant une des plus importantes d'un ensemble solaire, s'assurera que les batteries obtiendront les tensions et courant optimaux qui leurs sont requis, en plus d'avertir l'utilisateur lorsqu'il y a ou sur le point d'avoir déficit énergétique.

Les modèles n'offrant pas le choix d'ajuster facilement les tensions de charge, de compensation thermique, de limitation des courant ou de capacité de gestion des tensions d'entrée élevées ou qui n'offrent pas toutes les options et phases de charge requises par une batterie ou parc de batterie, risquent de causer usure et vieillissement prématuré des batteries et donc d'engendrer des coûts additionnels réguliers et à très court terme (Ex: Remplacement régulier des batteries du système solaire).

Enfin, les batteries (Accumulateurs). Une batterie, quelle qu'elle soit, est un assemblage mécanique de divers matériaux, et dans laquelle se produit une réaction chimique causée par l'apport ou retrait d'énergie sous forme électrique. Pour des applications de stockage énergétique dans le domaine photovoltaïque, il existe diverses formes de batteries (chacune mieux adaptées et définit pour une application précise), telles les types Acide-Plomb humide (FLA), Acide-Plomb scellées (AGM), Gel et nombreuses autres en cours de développement. 

En majorité, sur des systèmes d'énergie photovoltaïque,  ce sont les modèles FLA et AGM à décharge profonde, qui sont les types les plus utilisés. Les différences majeures entre les deux modèles sont le coût et le besoin en maintenance requise. Les deux modèles offrent des performances similaires sous des conditions d'utilisation similaires.

Encore une fois, le point critique à surveiller au niveau du choix d'une batterie, est sa capacité de réserve énergétique à 20H et ultimement le poids de cette dernière en proportion à la capacité énergétique affichée et à sa tension d'opération.

Lorsqu'il est question d'une batterie à décharge profonde, tous les fabriquant sérieux et offrants une batterie de qualité, se doit d'offrir les spécifications techniques de cette dernière. Autant sa capacité de réserve énergétique selon différentes charge ou temps de décharge régis que les performances réelles en fonction de la température ambiante d'utilisation, une batterie de qualité est toujours accompagnée d'une série de spécifications très importantes pour des performances de charge et de décharge.

Il est très important de connaitre toutes les spécifications de charge d'une batterie avant même d'en faire l'achat, afin de s'assurer que cette dernière conviendra à l'application propre. Plus une batterie sera de qualité, plus elle offrira un rendement à long terme



En résumé des conseils:

* Faire le choix de pièces certifiés (Att: le marché actuel offre en majorité des pièces non certifiées!);
* Investir sur un régulateur de charge de qualité et de très haute performance. Ce dernier est l'élément principal d'un ensemble solaire photovoltaïque et lequel assurera, dans la mesure qu'on lui fournit l'énergie solaire requise, une charge idéale et constante des batteries;
* S'assurer que tous les détails et spécifications techniques imposées par votre ensemble, soient respectées par la conception de votre système. Vérifier que les tensions d'entrée et sortie soient ajustées et optimales entre la récolte photovoltaïque, la consommation et la réserve;
* S'assurer que l'ensemble des spécifications permettent les différentes phases et cycles de charge des accumulateurs (Charge grossière-Bulk, Absorption-Absorb, Float-FLT et sans compromis l'équilibrage -Équalize). À défaut d'avoir un système incapable de compléter l'une ou l'autre de ces étapes de charge, des problèmes imminents à court termes sont à surveiller...
* Choisir une batterie accompagnée de toutes les spécifications techniques importantes à une charge précise. Se méfier d'une batterie dont le marchand n'en connait pas les spécifications techniques ou qu'on nous mentionne que cette dernière est standard et que le chargeur s'adaptera. Toute batterie comporte sa propre courbe et spécification de charge en vue d'une durabilité acceptable.



D) L'installation physique d'un système solaire Photovoltaïque:

Bien que visuellement connu à la base, l'installation physique d'un ensemble solaire photovoltaïque cache beaucoup de points très précis et spécifiques, qui le rendront efficace ou défaillant.

En premier lieu la position des panneaux solaires doit, sans compromis, permettre une visibilité directe et maximale de la trajectoire du soleil. Dans l'optique de maximiser la récolte solaire en fonction des saisons, la position des panneaux solaire doit permettre un visuel optimal sur la trajectoire journalière du soleil. De plus, ces derniers doivent idéalement être positionnés selon un angle optimal qui devra être défini avant l'installation, et ce de manière à optimiser l'angle d'incidence que leur frapperont les rayons solaires, tout en optimisant les différentes contraintes locales inévitables telles l'accumulation de neige, de débris et d'impuretés, ainsi qu'en tenant compte des obstacles environnants pouvant créer de l'ombrage sur ces derniers et par le fait même réduire dramatiquement leur performance.

La configuration des panneaux est la seconde étape importante de l'installation. Dépendant de l'installation, position et longueur des fils reliant les panneaux solaires et le reste de l'équipement de charge, il existe toujours une configuration optimale qui minimisera les pertes et maximisera la récolte énergétique en fonction du lieu et des saisons. Actuellement, le marché et les diverses croyances imposent une installation où la tension d'opération est souvent 12VDC. Cependant, avec les produits et équipements actuellement disponibles sur le marché, diverses autres tensions d'opération et charges sont nettement plus avantageuses autant au niveau de l'efficacité que de l'optimisation des coûts de l'installation.

Tel que mentionné plus haut, une bonne étude du site est d'abords importante et laquelle permettra, sans doute, un apport et gain substantiel.

Une fois configurés et positionnés, les panneaux solaires doivent être reliés au meilleur régulateur solaire admissible pour ces derniers. Souvent positionné à l'intérieur d'un bâtiment et non loin des batteries, le régulateur doit permettre la meilleure conversion énergétique reçue des panneaux, vers les batteries ou les charges. Ce dernier doit permettre de respecter la courbe de charge bien précise requise par les batteries et ce en fonction des différentes températures ambiantes dans lesquelles les batteries peuvent opérer. Le régulateur solaire doit donc être en mesure de compenser les tensions de charge précisément en fonction de la température ambiante réelle ainsi que d'optimiser la puissance d'entrée à allouer aux batteries en fonction des caractéristiques réelles et momentanées de ces dernières en charge.

Le régulateur de charge doit également permettre à l'utilisateur/opérateur, de connaître l'état de charge précis des batteries. Il doit également et idéalement informer si les batteries ont bel et bien reçu leur charge complète journalière ou hebdomadaire. Il est important de savoir, que ce n'est pas parce que l'on peut lire une tension élevée des batteries (ex: 13.5, 14.1V, 14.8V, etc) que ces dernières sont bien chargées. Une tension élevée signifie en effet souvent que les batteries approche d'une charge élevée et complète ou tout simplement que la puissance solaire entrante du moment de la lecture est élevée. Pour qu'une batterie soit considérée bien chargée ou presque, très souvent la tension élevée doit demeurer un certain temps, même si la charge solaire est retirée momentanément (Fermeture de disjoncteur ou passage de nuage, etc..) ou qu'une demande relativement élevée en courant lui est imposée.

Trop souvent, la vrai courbe de charge d'une batterie ou parc de batterie est négligée, en raison d'une insuffisance de récolte solaire (Pas assez de panneaux, panneaux mal positionnés, panneaux de piètre qualité, trop de pertes, etc...) ou tout simplement et très souvent observé sur le terrain, par un régulateur de charge inadéquat ou mauvais ajustements de charge de ce dernier.

Enfin, un régulateur de faible qualité risque de comporter un algorithme de charge non performant. Ce dernier peut être catégorisé MPPT, PWM ou performant par le marchand, mais le fait qu'il ne soit pas certifié ou reconnus de manière scientifique et technique dans le monde du solaire photovoltaïque, ne garantit aucunement ses performances et capacité de conversion énergétique. Actuellement sur le marché, se trouvent une multitude de régulateurs "appelés MPPT ou PWM" lesquels ont leur attribut des performances ou efficacités allant jusqu'à 99%. Néanmoins, il en est au consommateur de bien s'informer à cet effet.

La règle très simple à cet effet est de s'assurer d'abord et avant tout que l'unité est certifiée et une attention particulière est de mise lorsqu'un prix trop alléchant en comparatif aux autres modèles certifiés de même catégorie, attire l'attention! Un bon régulateur de charge solaire aux caractéristiques et spécifications techniques capables de bien rendre le travail affiche tout de même un coût non négligeable...

Un autre point majeur à considérer pour une installation solaire conforme, est la qualité des conducteurs (Fils), de leur dimensionnement, configurations (Série / parallèle) et non le moindre, la qualité des joints et points de jonction de ces nombreux conducteurs aux différents éléments.

Un conducteur trop petit pour une quantité de courant à une tension donnée, engendrera des pertes, très souvent trop élevées. À quoi sert d'investir dans de bons panneaux solaires, un régulateur de qualité de bonnes batteries, alors que des conducteurs mal dimensionnés et mal configurés causeront des pertes non convertissables en énergie utilisable ou pouvant être emmagasinée. Il a été observé sur des installations réelles des pertes dynamiques causées par des conducteurs et points de jonction de ces conducteurs, au-dessus de 30%. Les conducteurs utilisés sont petits à un point tel que la tension de sortie dynamique en charge du fil était de 9.65V alors que celle d'entrée de 12.55V (Déjà en soit trop petite pour une capacité de charge adéquate)...

Finalement, il est important d'installer toute sécurité ou dispositif de sécurité recommandé pour installation électrique. Ces derniers trop souvent négligés afin de réduire les coûts, sont très important alors qu’une installation solaire photovoltaïque de qualité pourra générée des tensions élevées permettant des efficacités et rendements élevés. Des disjoncteurs, dispositifs de Mise à La Terre, parafoudre et des protections capables de résister et opérer aux tensions et intensités qui seront générées par des systèmes performants, apporteront autant protection de sécurité qu'accroissement potentiel des performances de l'ensemble. À titre d'exemple, une protection contre la foudre ou une Mise à la Terre adéquate des systèmes, pourra permettre à une surintensité quelconque causée par l'environnement, de fuir directement à la terre sans affecter les divers équipements et ainsi leur permettre de continuer leur fonction automatiquement et sécuritairement. Dans un cas contraire, la surcharge ou décharge pourra causer bris momentané et par le fait même empêcher la suite de contrôle, charge et opération normale du système.
Des batteries déchargées voir même sulfatées et potentiellement brisées par le gel, si le tout se produit en période de froid intense, peut se produire,sans même considérer la perte de plaisir et confort engendrée par un système en panne.
 


E) L'utilisation de l'ensemble et le monitoring:


Un système solaire photovoltaïque de qualité et bien dimensionné pour ses besoins, apportera paix et tranquillité d'esprit uniquement. L'énergie à consommer sera recueillie et emmagasinée de manière efficace et ce de manière à assurer une santé intégrale de l'ensemble et surtout des batteries/accumulateurs.

Néanmoins, il est très important de toujours de bien connaître ses consommations énergétiques et de les comparer à la capacité réelle de son système solaire photovoltaïque.

Un tel système comble parfaitement tout besoins bien définit, mais comporte forcément une limite proportionnelle à sa dimension. Ce n'est pas un "puit sans fond" où, comme un réseau public d'alimentation énergétique (Électricité ou gaz naturel à titre d'exemple), l'énergie semble toujours disponible à la demande. Le propriétaire d'un système d'énergie alternative autonome (Solaire ou autre) doit sans compromis s'assurer que la récolte énergétique demeure toujours plus grande ou égale, du moins, à la consommation préétablit (voir étapes A, B et C plus haut).

L'objectif est de ne pas manquer d'énergie en fonction de ses besoins. Si ces derniers changent à la hausse, il sera important de réviser la taille du système de récolte énergétique afin de nouvellement assurer un équilibre consommation vs récolte.

Au niveau de la fonctionnalité d'opération physique d'un tel système, le tout est en effet relativement simple et il s'agit d'opérer nos appareils consommateurs. Cependant, les points suivants doivent être vérifiés régulièrement afin d'assurer une fonctionnalité optimale:

* Propreté et état physique des panneaux photovoltaïques;

* Vérifier les tensions d'entrée et de sortie de l'ensemble à quelques reprises durant la journée. Cette vérification prend quelques secondes et informe parfaitement sur l'état du système, la récolte d'énergie et la consommation réelle. Il est à noter que cette vérification est idéale lors d'une présence et utilisation spécifique, mais n'est pas nécessaire voir possible lors d'absence. L'état de charge se fait automatiquement et en continu par le régulateur de charge solaire, mais le tout demeure une bonne pratique recommandée, lorsqu'il y a présence et utilisation spécifique du système. Il est à noter que des régulateurs de charges de qualité, offrent des fonctions d'enregistrement de données quotidiennes afin de pouvoir être analysées ultérieurement et par le fait même permettre d'évaluer les comportements réels de l'ensemble. 

* S'assurer que les batteries ou parc de batteries, reçoivent quotidiennement ou au minimum 1 fois par semaine (En période de faible irradiation solaire, i.e. l'hiver), une courbe de charge complète. Une batterie, quelle qu'elle soit, doit recevoir une courbe de charge bien précise et définit par le fabriquant. À titre d'exemple, les batteries de type Acide-plomb humide ou scellées (FLA ou AGM) comportent une courbe de charge quotidienne nécessitant 3 étapes principales, soit la charge grossière (Bulk), la charge d'absorption (Absorb) et la charge de maintien (Float). Chacune de ces étapes doivent être précisément programmées au niveau du régulateur solaire afin d'atteindre les points de consigne de tension (Voltage) recommandée par le fabriquant. Un système solaire de qualité ou tout autre système d'énergie monté pour assurer la recharge de batteries et les besoins définit, doit être capable de compléter ces 3 étapes de charges principales quotidiennement ou au minimum lors d'absence énergétique prolongées, 1 fois par semaine. À défaut de compléter ces 3 étapes primordiales, les batteries ou parc de batteries pourraient souffrir d'un manque de recharge énergétique et vieilliront rapidement et prématurément. Il est à noter que plusieurs localisations offrent une abondance énergétique éclectique en fonction des saisons et que certaines périodes ou mois de l'année ne permettent pratiquement aucune récolte énergétique de source naturelle. Dans de tels cas, diverses options et alternatives s'offrent (recharge à l'aide de carburants tels génératrice) et lesquelles permettent un apport énergétique auxilière et temporaire jusqu'à ce que l'énergie (Soleil ou vent) soit nouvellement disponible.


F) La maintenance et les points importants à vérifier:

Bien que très simple, la maintenance est trop souvent négligée ou même oubliée. Toutes les pièces d’un ensemble solaire sont très importantes pour l’intégrité du système. Une seule pièce défaillante ou ayant besoin d’attention particulière, pourra causer une défaillance complète du système voir même un ou des bris irréversibles.

La liste qui suit résume en majorité les éléments importants à vérifier et maintenir. Toutefois, les étapes de maintenance complètes et propres à un ensemble solaire photovoltaïque doivent être déterminées avec le fournisseur de l’ensemble en question :  
·         Nettoyage fréquent des panneaux solaires, spécialement à l’automne lors de la chute des feuilles ou lors d’endroits poussiéreux. Il est idéal que les panneaux solaires soit toujours le plus propre possible et les laver à l’aide d’un linge et savon très doux est souvent une option utilisée. Toutefois, alors que le temps manque, bien que l’étape complète de nettoyage peut être difficile à accomplir régulièrement, si possible, il est toute te même préférable de rapidement retirer les débris, feuilles, poussières à l’aide d’un balais doux, que de ne rien faire du tout en présumant que le vent ou la pluie fera le travail. Il est également important de retirer la majeure partie de l’accumulation de neige sur les panneaux. Attention de ne pas gratter à l’aide d’outil à cet effet, afin de ne pas rayer la surface des panneaux. En effet, des panneaux solaires bien orientés et positionnés pour la période hivernale, favorisera l’auto nettoyage de ces derniers. Cependant, il est tout de même recommandé de sécuritairement retirer la neige pouvant s’y être accumulée afin de maximiser la récolte d’énergie tout en évitant la possibilité de formation de glace pouvant causer une période plus longue requise pour le dégagement complet de la surface des panneaux.

·         Serrage des jonctions et terminaux. Les jonctions de fils et terminaux demeurent des liens plus faibles alors qu’ils sont des éléments qui augmentent la résistance et par le fait même, réduisent l’efficacité de passage du courant. Bien que nécessaires pour l’assemblage de l’ensemble, il est très important de vérifier régulièrement l’intégrité de ces liens et de les nettoyer et serrer au besoin.

·         Un autre point très important est d’assurer que les batteries/accumulateurs reçoivent leur charge requises et spécifiées par le fabriquant, quotidiennement ou au pire des cas quelques fois par semaine. Théoriquement, la vie des batteries est calculée en fonction des cycles de charge et décharge ainsi que de la profondeur de ces cycles. Plus une batterie est déchargée profondément, moins sa vie théorique sera grande. Par contre et bien que dans plusieurs cas les batteries puissent recevoir des cycles de charges perçus comme convenables et adéquats, si ces cycles ne respectent pas les tensions et durée de charge recommandées par les fabricants ou tout simplement proportionnels aux décharges infligées, la vie de ces dernières pourra également être écourtée drastiquement suite à une insuffisante de recharge. S’en suivra par la suite le phénomène de sulfatation irréversible. En sommes, il est très important de bien dimensionner la taille d’un système solaire en fonction de la capacité de réserve voulue pour les batteries. Un ensemble solaire trop petit pour la quantité de batteries, engendrera dans la majorité des cas, une insuffisance de charge de ces dernières qui devra être compensée par une autre méthode de recharge (éolien, génératrice, etc…) afin de maintenir la bonne santé des batteries.

·         Une autre étape de maintenance est l’équilibrage des batteries (ou charge contrôlée par survoltage). Dépendant du type de batterie, cette dernière doit être appliquée régulièrement et selon les recommandations du fabriquant. Généralement la cause principale de défaillance des batteries acide-plomb humide (ou incapacité à maintenir leur charge) est causée par le recouvrement des plaques internes par des cristaux de sulfate de plomb. Phénomène causé par l’utilisation normale des batteries, les dépôts de sulfate de plomb doivent être re-dissous dans l’électrolyte des batteries, à tous les jours.  C’est donc le fait d’apporter une charge complète quotidienne d’absorption suivi d’une charge d’équilibrage occasionnelle (selon fabriquant des batteries) qui réussit à maximiser la dissolution des cristaux de sulfate de plomb en plus de bien mélanger cet électrolyte et ainsi éviter également sa stratification. Il est à noter que cette stratification est aussi causée par l’utilisation naturelle de la batterie et sera remise à niveau lors de l’équilibrage afin de mélanger l’électrolyte plus dense au bas de la batterie avec celui devenu moins dense au haute de la batterie. Le tout encore une fois, pour maximiser la capacité d’absorption d’énergie de la batterie en référence à sa capacité initiale spécifiée.

·         Selon nous, la ou les batteries, sont le maillon le plus fragile d’un ensemble solaire photovoltaïque hors réseau et sensiblement le plus coûteux et le moins durable. Il va de soi qu’il est donc primordial de bien vérifier l’allure et l’état général physique de ces dernières en plus de leur appliquer la maintenance adéquate. Dans le cas de batteries du type Acide-Plomb humides (FLA) il est très important d’assurer un niveau d’électrolyte adéquat tout au long de leur utilisation. Un simple manque d’électrolyte causant une ou des plaques internes à être découvertes à l’air ambiant, engendrera une perte drastique et difficilement estimable réellement. Une batterie qui manque d’électrolyte une seule fois, sera dès lors en pente descendent de réserve énergétique. Dépendant de la sollicitation de ces dernières, il sera très important de vérifier quotidiennement ou au minimum mensuellement, le niveau et état de l’électrolyte interne des batteries humides. Pour la vérification du niveau et ajout d’électrolyte au besoin, il est recommandé de se référer aux recommandations du fabriquant et de prendre toutes les précautions de sécurité possibles afin d’éviter toute blessure, explosion ou bris possible. Une batterie, quel qu’elle soit, comporte tout de même plusieurs dangers importants! Enfin, il est également requis de vérifier régulièrement la densité de l’électrolyte, à l’aide de l’outil spécifique à cet effet (encore une fois utilisant précaution et équipements de sécurité approprié). Cette mesure de densité informera plus précisément de l’état réel de réserve/charge de la batterie tout en informant si besoin il y a d’une phase d’équilibrage ou autre correction nécessaire.






 



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