Montage de mon kit en autoconsommation 600W pas à pas

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publication: 22 octobre 2022 / mis à jour 4 mars 2023

Dans cet article, nous traitons le montage d'un kit en autoconsommation de 600W. Ce type de montage est à la portée d'un amateur bricoleur. Il peut s'installer en n'importe quel endroit bien ensoleillé du jardin ou d'un coin de terrasse.

Création d'un support pour deux panneaux solaires

C'est en allant à la déchetterie que j'ai croisé une personne en train de jeter deux grilles servant d'enclos pour un chenil. Ces grilles étaient un peu rouillées.

La partie grillage a été démontée du cadre à l'aide d'une disqueuse à main et d'un disque à tronçonner fin.

Un cadre est conservé en l'état. L'autre cadre est découpé pour servir de support vertical. Voici le premier pied soudé:

Si vous ne souhaitez pas vous lancer dans la soudure à l'arc, vous pouvez opter pour un montage de fers profilés ou tubes carrés boulonnés. Le fer ordinaire doit être peint. Le fer galvanisé peut être utilisé sans être peint.

Vous pouvez aussi choisir de monter un support en bois.

Voici le support complètement soudé:

Le métal est ensuite brossé et passé à la disqueuse pour abraser les parties rouillées les plus atteintes.

On passe ensuite deux couches de produit anti-rouille de marque RUSTOL. Ce produit est assez fluide et pénètre la rouille restante en la transformant en couche protectrice.

Une fois le RUSTOL bien sec, on peut passer à la peinture:

Mise en place du support de panneaux

Le support est déplacé à l'endroit où il sera exploité. Je me suis servi de grosses pierres pour caler le support par dessous. Des barres métal ont été posées temporairement pour lester le cadre (vieux essieux de charrette).

La partie inclinée du cadre est orientée plein sud.

J'ai monté ensuite deux planches coupées à 2x la largeur des panneaux solaires. Ces planches, de 20mm d'épaisseur, 200mm de large, sont fixées au cadre métallique par perçage du cadre.

Voici le premier panneau solaire fixé aux planches:

Les planches doivent être traitées avec une couche de protection spéciale bois.

Pour éviter toute erreur de coupe de la longueur des planches, coupez-les en rajoutant 5 à 10 cm sur la longueur de coupe. Il sera facile de couper ensuite la partie de planche qui déborde.

Montage et branchement du micro-onduleur

Le micro-onduleur est l'élément essentiel de mon installation. Ayant deux panneaux solaires 300W, j'ai opté pour un micro onduleur de la marque APSystems, modèle DS3. Ce micro-onduleur peut gérer jusqu'à 700 Watts de panneaux. Mais surtout, il permet de connecter mes deux panneaux sur un seul micro-onduleur:

Le micro-onduleur est posé sur le cadre métallique, sous les panneaux. Il est positionné entre les deux panneaux, car il faut tenir compte de la longueur des câbles des panneaux solaires.

Il est impératif de bien respecter le raccordement des panneaux à l'onduleur en connectant chaque panneau aux connecteurs réservés sur l'onduleur. Les connecteurs MC4 sécurisent le branchement, car ils évitent l'inversion des polarités en sortie des panneaux solaires.

Voici nos deux panneaux montés et branchés au micro-onduleur:

Au branchement des panneaux, la LED d'état de l'onduleur APS doit clignoter une fois en rouge et 10 fois en vert.

Puis, tant que l'onduleur n'est pas raccordé au secteur, cette LED va passer au rouge clignotant.

Raccordement au secteur

Pour commencer, il faut installer un boitier de protection coté panneaux. Mon boitier contient un système parafoudre et un disjonteur 16A. L'ensemble du montage est raccordé à la terre via le fil de terre amené par le câble secteur.

Ce boitier n'est pas nécessaire pour un ou deux panneaux montés et branchés à proximité immédiate de la maison. Mais mes panneaux sont installés à 40 mètres de la maison. A cette distance, les impacts de foudre à proximité peuvent induire des courants parasites dans le cadre support des panneaux et les entourages des panneaux, d'où le parafoudre.

Le boitier est relié à la maison par un câble 3 fils (phase, neutre et terre) de 40 m de longueur, fils de 2,5mm2 de section. Cette section a été choisie pour permettre une future extension du kit avec des panneaux et onduleurs supplémentaires.

Le câble est passé dans une gaine polyéthylène rigide et enterré.

A chaque étape, il est procédé à un contrôle au voltmètre pour vérifier que les fils phase et neutre sont bien en concordance avec ceux destinés au micro-onduleur.

Coté maison, le câble se termine par une fiche mâle qui se branche dans une prise ordinaire. A ce niveau, vérifiez que phase et neutre de la prise soient en concordance avec celles de la fiche mâle.

Il n'y a plus qu'à brancher. Une fois l'onduleur raccordé au secteur, au bout de quelques minutes, la LED d'état doit clignoter lentement en vert. C'est le signe que l'onduleur injecte la production photovoltaïque dans le réseau électrique de la maison.

Faut-il faire passer le CONSUEL?

Il y a deux réponses: OUI et NON:

• NON si le kit est limité à 4 panneaux et branché sur une prise électrique. Le kit ne doit pas être intégré au bâti.
• OUI si le kit est sur une ligne électrique dédiée faisant l'objet d'une extension au tableau de sécurité général ou auxiliaire. C'est également le cas d'un kit intégré ou fixé au bâti.

Dans notre cas, le kit étant branché sur une prise électrique, le passage du CONSUEL n'est pas nécessaire. La présence d'un boitier de sécurité AC coté panneaux ne change rien à cette règle. Le rajout d'une protection dédiée à un appareil spécifique ne nécessite aucune validation.

Mise à la terre du kit plug&play

Les panneaux solaires ont tous un cadre métallique qui doit impérativement être mis à la terre.

Les règles de mise à la terre sont régies par la norme NFC15-100.

Selon cette norme, toutes les parties métalliques du bâti doivent être mises à la terre par un câble de minimum 6 mm2.

Extrait de la norme NFC 15-100:

Dans le cas d'un kit plug&play posé au sol et bnaché sur une prise, on se retrouve dans le cas marqué "entre une masse et une structure" (ici en haut à droite de l'extrait de la norme NFC15-100). Sous cette mention, une formule de calcul avec (*) qui renvoie à la note mentionnant "avec minimum de 2,5 mm2 Cu si les conducteurs sont mécaniquement protégés".

Pour faire simple, si vous avez monté un câble standard 3 fils de 2,5 mm2 (Phase Neutre et Terre), le fil de terre 2,5 mm2 du câble est nécessaire et suffisant pour la mise à la terre du kit solaire posé au sol.

La mise à la terre des cadres des panneaux solaires peut être repiquée sur le micro-onduleur:

Mesure de la production photovoltaïque

Dans ce montage, il y a deux panneaux 300Wc. En théorie, la production peut monter à 600 Watts. Dans la réalité, on peut déjà diminuer ces chiffres de 10% à 20%:

• plus il fait chaud, moins les panneaux produisent;
• orientation du soleil: sauf à midi, le rendement sera inférieur;
• par temps nuageux, la production peut chuter à moins de 40W par panneau;

Ensuite, il n'y a production que s'il y a consommation. Avec ce montage, on ne procède qu'à l'effacement du talon de consommation. Voir:
Réduction de la facture électrique avec un kit solaire.

La production solaire du montage peut être mesurée de deux manières:

1. avec une pince ampéremétrique ou un ampèremètre, mesure à effectuer sur le câble 220V en sortie du boitier de protection AC au niveau des panneaux solaires;
2. analyse de la consommation directe affichée par le compteur LINKY. Voir:
   Mode d'emploi du compteur LINKY

Ne disposant pas de pince ampéremétrique, ce sera la seconde solution qui est testée.

Pour ce faire, on débranche les panneaux. On va au compteur LINKY et on regarde quelle est la consommation indiquée. L'idéal est d'arrêter tous les consommateurs de la maison.

Ensuite, on met en marche un gros consommateur dont la consommation est régulière, un four électrique par exemple. La consommation de cet appareil doit se voir sur le compteur LINKY.

On arrête ce gros consommateur. On rebranche les panneaux. Le ciel doit être dégagé de tout nuages et le soleil éclairer les panneaux solaires.

Au bout de quelques minutes, on met à nouveau en marche ce gros consommateur. Le compteur LINKY doit indiquer une mesure de consommation inférieure à celle indiquée précédemment sans les panneaux solaires. La différence de mesure correspond à l'énergie injectée par le micro-onduleur.

Avec un tel montage au sol, vous pouvez oublier la revente de l'énergie injectée vers le réseau public. La seule satisfaction est de réduire sa propre facture.

Le 31 octobre 2022 à 11h30:

• j'ai arrêté tous les appareils de la maison et débranché le kit solaire. Je branche un distillateur: 803VA mesuré par le compteur LINKY.
• j'ai rebranché le kit solaire, au bout de 5 minutes, le compteur LINKY mesure 420VA de consommation du distillateur. Le ciel est très légèrement voilé.

J'en conclue que mon montage arrive à effacer près de 400W de ma consommation électrique. Sachant que ce distillateur va tourner près de trois heures, la différence d'électricité n'est plus négligeable. J'effectuerai une autre mesure quand il y aura un ensoleillement franc.

Rentabilité attendue du montage en auto-consommation

La rentabilité se mesure à la quantité d'énergie électrique que produira ce kit et venant en réduction de celle qu'on n'aura pas à payer sur sa facture d'électricité.

A la date du 01 février 2024, le KW EdF est facturé 0.2516€.

En prenant la prévision de consommation la plus pessimiste, soit 300W par heure, sur 5 heures par jour, on pourra effacer 1,5KW/jour. Sur 200 jours de soleil par an, cet effacement de consommation sera de 300Kw, soit une économie de 75.48€.

Avec un scénario optimiste, soit 500W par heure, sur 5 heures par jour, on pourra effacer 2,5KW/jour. Sur 250 jours de soleil par an, cet effacement de consommation sera de 625Kw, soit une économie de 157.25€.

J'ai investi - hors support - 600€ pour ce kit deux panneaux (2 panneaux, un onduleur, boitier de protection, câble, fiche...). A la louche, il faudra donc entre 5 et 10 ans pour amortir cet investissement.

Maintenant, soyons pragmatiques. Il n'existe aucun placement d'épargne offrant des intérêts de 10% à 20% par année. Alors, convertir 600€ d'épargne en matériel de production photovoltaïque peut être une manière de générer une plus value effective de cette épargne...