Sécuriser l'alimentation du circulateur et PV

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LR83
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Message par LR83 »

Je ne sais pas si le sujet a déjà été traité, mais cela fait la deuxième fois qu'on me pose la question à savoir : "Peut-on sécuriser l'alimentation d'un circulateur (et la régulation) avec un Kit PV réseau ? "

La réponse est non. Un Kit PV réseau ne peut fonctionner que si le réseau existe. Il ne peut donc pas secourir le circulateur. Tous les onduleurs PV réseau obéissent à la norme VDE0126-1-1 qui impose un arrêt immédiat en cas de coupure du réseau. La raison est simple : faudrait pas griller l'agent ERDF qui est en train de travailler sur le réseau.

La solution est donc d'avoir un système dit "secouru" un peu comme les backup UPS pour les serveurs informatiques. Le seul souci de ces systèmes, c'est qu'ils sont chers et leur autonomie souvent très faible. Donc le mieux est de regarder ce qui ce fait pour l'alimentation des sites isolés. Quel est le matériel nécessaire ? On a besoin d'un convertisseur (12V -> 230V), d'un chargeur (230V -> 12V), d'une batterie et d'un commutateur de source (qui fera la bascule entre le réseau et le convertisseur en cas de coupure). C'est la capacité de la batterie qui déterminera votre autonomie. Il existe bien sur des produits "tout fait" qui incorpore toutes les fonctions. Je ne peux pas faire de pub, mais voici quelques marques : XTender, Victron, Mastervolt, Outback, Sterling Power, Rainbow, ... les prix allant de 300€ à 1000€ et plus.
Notez bien qu'utiliser un module solaire ne sert à rien ! En effet, on est sur un système dont le fonctionnement est très rare (on l'espère !). Par conséquent, utiliser un module pour recharger la batterie n'a pas de sens car en vérité il ne fonctionnera pratiquement jamais (sans compter qu'il faut rajouter un régulateur de charge).
Choix de la batterie. C'est ce qui est le plus difficile à faire d'autant plus que cela représente la moitié du budget. On doit faire des compromis entre autonomie et prix. L'autonomie est déterminée par la capacité de la batterie et sa profondeur de décharge sachant que plus on la décharge profondément et plus on risque de l'abîmer et réduire sa durée de vie. D'un autre coté, on doit considérer le fait que l'évènement de la perte du réseau est rare et généralement de courte durée.
Prenons un exemple, un circulateur de 50 W à secourir pendant deux heures. On a donc besoin d’une énergie de 100 Wh. Si on prend une batterie de 12 V, on a donc besoin d’une capacité de 10 Ah pour une décharge à 100% (mais la batterie est morte !). Avec une décharge de 50%, il faudra une batterie de 20 Ah. Généralement, le convertisseur a une sécurité pour éviter les décharges profondes. On devra également tenir compte du rendement du convertisseur (les meilleurs sont à 90%), le besoin est donc supérieur à 100 Wh dans l’exemple précédent.
Je pense qu’il ne sert à rien de viser une très longue autonomie car c’est une dépense excessive pour un événement rare. Il serait peut-être plus simple de prévoir une bâche ou un store automatique pour couvrir les capteurs thermique en cas d’absence prolongée du réseau.

Une note pour les bricoleurs fous. On peut se dire, ok, le Kit réseau ne marche que si le réseau existe. Et si je branchais le Kit après le convertisseur ! En cas de coupure réseau, ce serait le convertisseur qui ferait office de réseau. Et effectivement, ça marche !… à condition d’avoir un convertisseur digne de ce nom en particulier pure sinus. L’avantage est clair, on économise la batterie. Le souci est que le Kit peut produire plus d’énergie que nécessaire, comme le réseau est absent pour évacuer le surplus, on risque probablement de griller quelque chose (soit le convertisseur, soit la régulation que l’on voulait protéger). C’est donc très risqué pour des systèmes avec des circulateurs de faible puissance (le Kit réseau suivant les modèles pouvant aller jusqu’à 250 W).

Enfin, bien sur, on peut décider de supprimer complètement le réseau. Dans ce cas là, on retombe sur la problématique d’un site isolé et c’est un autre sujet.

domwood
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Message par domwood »

bonjour

effectivement sujet traité sur plusieurs posts (ottiti doit les connaitre sur le bout des doigts)

LL83, j'ai un gros doute sur un des points que tu soulèves.
Le souci est que le Kit peut produire plus d’énergie que nécessaire, comme le réseau est absent pour évacuer le surplus, on risque probablement de griller quelque chose (soit le convertisseur, soit la régulation que l’on voulait protéger). C’est donc très risqué pour des systèmes avec des circulateurs de faible puissance (le Kit réseau suivant les modèles pouvant aller jusqu’à 250 W).
il me semblerait que l'on peut avoir la charge que l'on veut (de zéro à la puissance maxi)
non ?
pour un foyer bois rempli à bloc, je veux bien qu'il faille évacuer la chaleur jusqu'à la fin de la combustion mais de l'élec avec de l'électronique ça me parait bizarre. :roll:

looping
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Message par looping »

Bonjour à tous ,

Exemple de sécurisation d'un circulateur de chaudière bois à partir d'un onduleur informatique :

http://energies-libres.net/index.php/in ... electrique

Pour utiliser la puissance d'un PV qui alimente normalement un onduleur d'injection , il suffit de basculer automatiquement le branchement de l'entrée DC de celui-ci vers les bornes de la batterie de l'onduleur de sécurité .
L'automatisation peut très bien être assurée par un relai inverseur NC/NO dont la bobine est branchée sur le 220V du réseau . En cas de coupure de courant côté réseau , le contact bascule et le PV charge la batterie . Dès que le réseau revient , on repasse en mode injection réseau .

A+

Gérald
Modifié en dernier par looping le mer. janv. 16, 2013 14:03 pm, modifié 1 fois.

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Samounet
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Message par Samounet »

et bonjour,

Pour ma part, ce que je redoute, c'est l'absence d'alimentation en période froide pour deux raisons.

D'abord, la dernière d'ampleur que j'ai connue, c'était justement en janvier 2009, suite à la tempête, puis période de gel, 5 jours sans courant (en fait, ça n'avait duré que deux jours, mais les gars d'ERDF avaient oublié de reconnecter le transfo, nous laissant 3 jours de plus sans courant...).

La deuxième est que je ne crains pas la surchauffe, pour moi, les tubes peuvent passer en stagnation, ils peuvent le supporter, mais par contre, comme je suis en antigel électronique (je fonctionne à l'eau, contrairement à la majorité des pochtrons du site qui fonctionnent à l'alcool :-D ), le gel est plus dommageable que la chaleur.

Ce que j'exclus, c'est le fonctionnement en tout PV, car ça me ferait utiliser/user une batterie alors que le risque est ponctuel.

Je suis plutôt tenté par des solutions où la batterie ne sert vraiment que lorsqu'il y a absence de courant, donc, ce que je vois juste au dessus s'en rapproche. L'idéal étant d'avoir un (ou plusieurs) panneau(x) PV qui une fois la batterie chargée, injectent sur le réseau (domestique s'entend...).

A+++

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LR83
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Message par LR83 »

Oui, je me doutais bien que le sujet avait déjà été traité mais manifestement y a encore des lacunes.
Il ne faut absolument pas confondre le fonctionnement d'un onduleur réseau avec celui d'un UPS abusivement appelé onduleur mais qui est en fait un convertisseur. L'onduleur réseau ne crée pas un réseau, son boulot est de convertir le courant DC en AC et de le "pousser" sur le réseau en faisant en sorte d'être parfaitement en phase, de ne pas générer d'harmoniques, de ne pas injecter une composante DC, ...
Le convertisseur crée un réseau de qualité plus ou moins bonne (en particulier s'il n'est pas pure sinus, les régulateurs de pompe électronique risquent de ne pas apprécié !). Il est donc clair qu'en aucun cas on ne peut ni ne doit avoir une quelconque connexion entre les deux types de réseau.

Mettre un micro-onduleur (réseau) après un convertisseur me semble donc risqué comme je l'ai indiqué plus haut. Il n'est pas dans la nature d'un onduleur réseau de limiter sa puissance vis à vis d'une contrainte coté AC (contrairement au coté DC ou il peut diminuer sa puissance en jouant sur le MPPT à cause par exemple d'un trop fort ensoleillement ou une chaleur excessive (derating)).

Pour l'histoire du basculement proposer par Looping, pourquoi pas mais dans ce cas on a besoin d'un régulateur pour la batterie.

j2c

Message par j2c »

et ça ne fonctionnera pas bien la nuit..

si on veut protéger l'installation contre le gel.. c'est surtout la nuit qu'on aura besoin de jus...

la batterie doit donc être dimensionnée pour travailler sans apport PV.

remarque.. s'il y a un risque de gel pendant plusieurs jours, on peut totalement vidanger l'installation

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Samounet
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Message par Samounet »

vi, c'est une solution que j'ai en tête en cas de gros pépin, vidanger l'installation, mais celà suppose que je sois dans le coin, car Madame elle touche pas trop à ce genre de choses...

:-D

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Message par LR83 »

Bon, je me suis pris au jeu et voici un modèle de fonctionnement théorique possible. Condition sine qua none : le régulateur ne doit pas faire chargeur et doit se couper du réseau en cas de disparition de ce dernier sinon on a un bouclage pas vraiment top !

Le principe de fonctionnement est le suivant :
1- mode réseau présent.
Le régulateur (2) charge et gère la batterie. Quand celle-ci est pleine, il ouvre la sortie DC vers le micro-onduleur (4) qui injecte le surplus sur le réseau (= maison, donc auto-consommation). Lorsqu'il n'y a pas de Soleil, le micro va continuer à injecter sur le réseau tant que le régulateur ne coupe pas : on doit donc donner un seuil bas au taux de décharge sinon on aura plus d'énergie pour le circulateur thermique en cas de panne réseau.
2- mode réseau absent.
Le convertisseur (5) se met en route et alimente la régulation thermique (6). Le micro (4) ne fonctionne pas car il n'y a pas de réseau. Le régulateur (2) continue de charger la batterie si on a du Soleil (donc augmente l'autonomie).

J’ai fait passé l’alimentation du régulateur (6) par le convertisseur (5) car a priori ce dernier doit gérer la déconnexion du réseau (8) en cas de disparition de ce dernier. Cela doit pouvoir ce gérer autrement mais il est impératif qu’il n’y ait aucun retour du réseau généré par le convertisseur vers le micro (4).

On voit ainsi qu'on peut sur-dimensionner la puissance PV (à voir en fonction du taux de décharge, de l'irradiance du site, de la puissance du micro, ...) puisque le surplus n'est pas perdu. La capacité de la batterie et les différents taux de décharge doivent être soigneusement choisis.

Note : Eviter de parler de ça à un mec d'ERDF ou au CONSUEL: ils sont complètement fermé (pour être poli) à ce genre de montage :lol:

Image
Modifié en dernier par LR83 le mer. janv. 16, 2013 18:12 pm, modifié 2 fois.

moriss
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Message par moriss »

Super schéma, quid du cout ?
la solution de looping semble beaucoup moins chere

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Samounet
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Message par Samounet »

Evidemment, c'est une solution qui paraît plus sophistiquée, mais qui a l'avantage de recouvrir l'ensemble des besoins que l'on a.

Ce qui me plaît bien, c'est que le panneau et le micro onduleur se rentabilisent par eux-même au fil du temps.

Ce que je vois comme dimensionnant dans mon cas, c'est l'autonomie que je veux attribuer au système, d'où la taille de la batterie et du régulateur associé. Pour le reste, on se fout que le panneau et le micro onduleur soit "sous-dimensionnés", si on suppose une fréquence de coupure de courant faible.

Le convertisseur lui, dépendra de la puissance de ton installation. Dans mon cas, je consomme moins de 100 watts pour tout le système à pleins gaz, y compris le PC de supervision (un Shuttle sous SmartApp).

A+++

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Ottiti
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Message par Ottiti »

Bonsoir

Alimenter le micro onduleur par la batterie pour débiter sur le secteur est je crois interdit (a vérifier) :roll:
Mais bon je n'en vois pas l’intérêt, autant alimenter le réseau avec le micro une fois la batterie chargée et garder la charge batterie.
Si c'est pour faire travailler la batterie autant prendre mon projet

1 batterie sur chargeur EDF
1 batterie sur chargeur solaire

La batterie/ chargeur solaire alimente le matériel , via un convertisseur, ou éventuellement un micro onduleur :-D
L'autre batterie est en secours déjà chargée par un chargeur intelligent qui maintiens la charge

Quant la première est arrivée a un niveau donnée elle bascule son rôle avec l'autre. Elle se fait recharger par EDF, ou le micro onduleur, et vis versa.

Le secours est permanent quelle que soit la saison ou le temps.

Une période de secours de 12 heures est un max, a mon avis, au delà il faut autre chose style groupe électrogène :sad:

Je table sur un secours de 4 heures , et après je ne met plus de bois ou je laisse le DrainBloc vidanger. Le DrainBack étant une bonne sécurité en lui même :cool:

Pour rester dans la légalité , il suffit d’empêcher le micro onduleur de débiter dans le réseau quant il est absent. Donc d'avoir une ligne isolable du réseau et ou se trouve le matériel a sauvegarder puis violer un peu le micro onduleur via un petit onduleur style voiture. Celui ci ne débite quant cas de coupure réseau et le temps de boucler l'entrée sortie du micro onduleur ( c'est prohibé mais je l'ai vu faire sur des "gros" onduleur)

Un millénium peut surement gérer des basculements de relais, vérifier des niveaux de charge et faire une tempo. Il faut:

1 relais d'isolement de la ligne
1 relais inverseur chargeur EDF
1 relais inverseur Panneaux solaire
1 relais basculement des batteries sur le micro onduleur (ou la charge)
1 relais inverseur présence secteur/ alimentation onduleur voiture
1 relais temporisé inverseur onduleur voiture/bouclage micro onduleur
ce relais est alimenté par celui ci dessus.

Quant le secteur reviens on supprime le bouclage du micro onduleur puis on remet la ligne, une petite tempo entre chaque opération.

Cela parait un peu "lourd" mais une fois monté normalement on n'y touche plus :-D

Je me suis blessé gravement au pouce, je tape avec deux doigts et j'ai la sourie sur ma main faible donc je ne peux pas vous sortir un schéma 8-)

10 minutes déjà pour écrire ce Post :sad:

Bon j'ai 1 mois d’arrêt de travail j'ai le temps :lol:

A+

NB: Ne PAS toucher aux dispositif de sécurité d'une scie electrique c'est mal et ça fait mal :oops:
DrainBloc PAW + 13M2 + KER2 de 800 litres à production d'ECS Instantanée / KER1 de 800l & Chaudiere Prity MA18/ Poêle Hanook Supra / WKS 1kw + 2 x 200wc circuit dédié et 1/280wc injection secteur

j2c

Message par j2c »

[quote="Samounet"]vi, c'est une solution que j'ai en tête en cas de gros pépin, vidanger l'installation, mais celà suppose que je sois dans le coin, car Madame elle touche pas trop à ce genre de choses...

:-D[/quote]

ou d'avoir un automatisme qui soit équipé d'un bout de programme qui dise "y a plus de secteur depuis X heure.. on passe en mode 'sauve les meubles'"

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Message par LR83 »

[quote="Ottiti"]
Alimenter le micro onduleur par la batterie pour débiter sur le secteur est je crois interdit (a vérifier) :roll:
[/quote]
A partir du moment que la batterie est chargée par le Soleil, il n'y a logiquement rien d'illégal. Mais bon, en France, on a des monopoles et tout ce qui va contre est interdit :twisted:
[referp=88282;quote="Ottiti"]
Mais bon je n'en vois pas l’intérêt, autant alimenter le réseau avec le micro une fois la batterie chargée et garder la charge batterie.
[/quote]
Ben si en fait, y a un gros intérêt à faire cela et qui va beaucoup plus loin que la simple problématique de la sécurisation d'un circuit. Il s'agit en fait de pouvoir lisser sa production PV sur une journée. Ce système permet de stocker l'excès produit autour de midi pour en disposer le soir. Cela fait également partie d'une problématique encore plus vaste qui inclus le SmartGrid (pour ceux que cela intéresse, regarder le projet pilote NiceGrid).

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Message par Ottiti »

Bonjour

Je ne vois pas trop l’intérêt de "lisser" ta production si tu la renvoi sur le réseau après. Car le but de ces micro onduleur est bien d'auto couvrir son bruit de fond electrique pas de fournir les voisins.
Si tu deviens producteur permanent ce n'est plus la même chose
Toi tu pense couvrir ton bruit de fond + charger une batterie + distribuer sur le réseau
Moi je pense a 1 voir 2 panneaux soit dans les 300w max on ne joue pas dans la même coure :roll:
Mais la proposition des micro onduler me plais bien :cool:

A+
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Message par LR83 »

[quote="Ottiti"]Bonjour
Je ne vois pas trop l’intérêt de "lisser" ta production si tu la renvoi sur le réseau après. Car le but de ces micro onduleur est bien d'auto couvrir son bruit de fond electrique pas de fournir les voisins.
Si tu deviens producteur permanent ce n'est plus la même chose
Toi tu pense couvrir ton bruit de fond + charger une batterie + distribuer sur le réseau
Moi je pense a 1 voir 2 panneaux soit dans les 300w max on ne joue pas dans la même coure :roll:
Mais la proposition des micro onduler me plais bien :cool:
[/quote]
Ce n'est peut-être pas le lieu pour développer ce thème, mais justement l'intérêt est de pouvoir mettre par exemple 1 kWc de module pour couvrir un bruit de fond de 300 W. Car par définition, le bruit de fond est permanent alors que la production PV va de 0 à disons 900 W dans la journée. Le micro va plafonner à 300 W, donc tout ce qui est au-dessus de 300 W sera stocké et utilisé lorsque le Soleil se sera couché. Bon, bien sur tous les chiffres données ici sont pour illustrer le principe. Et pourquoi cela devient intéressant, c'est parce que le prix des modules devient très faible.
:-D

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