Installation complète d’un Système solaire pour véhicules récréatifs

Système solaire pour véhicules récréatifs

L’exploitation de l’énergie solaire existe depuis 1839, lorsque le scientifique français Alexandre Edmond Becquerel a découvert qu’on pouvait transformer l’énergie du soleil en électricité s’il utilisait les bons matériaux. Dans la course à l’espace au cours des années 1950, les laboratoires Bell ont aidé la quête de l’énergie solaire à franchir un nouveau pas de géant en inventant les premiers panneaux solaires.

Aujourd’hui, 179 ans après que les rayons du soleil ont contribué pour la première fois à générer un courant électrique, l’énergie solaire est utilisée pour fournir de l’électricité pour tout, des téléphones portables à la station spatiale – et tout le reste, y compris les véhicules récréatifs. Vous avez juste besoin des bons composants.

Beaucoup de gens voient à tort les VR qui utilisent l’énergie solaire comme des militants écologistes faisant une déclaration politique. Bien que « être vert » soit un avantage intéressant de l’utilisation de l’énergie solaire, réduire sa dépendance existante à l’égard du rivage et des générateurs signifie avoir la possibilité de sécher le camp pendant de longues périodes sans dépenser d’argent en carburant pour faire fonctionner un générateur.

« Utiliser l’énergie solaire dans un VR est une liberté. Liberté de camper où vous voulez, qu’il y ait des branchements ou non « , explique Garret Towne, président d’AM Solar à Springfield, Oregon, l’une des principales entreprises solaires axées sur les VR aux États-Unis. AM Solar installe des systèmes d’énergie solaire complets sur tout, des petits camping-cars de classe B aux autocars de classe A de plusieurs millions de dollars. « Investir dans un système solaire revient vraiment à avoir tout le confort électrique de la maison dans votre VR en utilisant le moyen le plus efficace, économique et silencieux pour les alimenter », explique Towne, qui est également ingénieur électricien.

 Schéma d'amorçage de l'énergie solaire

Le système de charge solaire de base se compose de panneaux solaires montés sur le toit traversant une boîte de combinaison, puis descendant vers le contrôleur de charge et les batteries. Le solaire est généralement un complément qui fonctionne de manière transparente avec la puissance de rivage ou le générateur (s’il en est équipé).

Watts Jusqu’à

Pour être à l’abri de la nécessité d’être connecté au rivage ou de démarrer un générateur pendant des heures à un moment où le boondocking nécessite de regarder de près ses besoins énergétiques. La première étape vers l’installation d’énergie solaire consiste à effectuer une enquête sur la consommation d’énergie de votre camping-car; déterminer les ampères-heures cumulées (Ah) ou les watts utilisés lors d’une sortie typique, ou sur une période prolongée. La méthode la plus précise et la plus simple pour mesurer la consommation d’énergie quotidienne consiste à utiliser un kilowattmètre intégré tel que le Victron BMV-712 (Amazon ASIN BAM030712000, 218,99 $), qui se connecte à votre smartphone via Bluetooth et vous permet de surveiller l’ensemble du système de batterie. Les compteurs moins chers, tels que le compteur de puissance Lanmu (Amazon ASIN B0789B1QQC; 18,99 $) peuvent surveiller les kilowattheures (kWh) de tout appareil qui y est branché.

 Échantillons de panneaux solaires d'amorce solaire

Un bon choix dans les panneaux solaires pour l’usage de VR sont le type monocristallin montrent ici. Les panneaux mono standard ont toutes les traces de fil montrant. Les panneaux mono à contact arrière (à l’extrême gauche) ont des carrés noirs propres. Les panneaux mono à contact arrière sont légèrement plus efficaces; ils ont donc un encombrement réduit pour une sortie équivalente.

Si un compteur n’est pas disponible, il y a toujours l’itinéraire à l’ancienne: trouvez-le vous-même. Prenez la note en watts indiquée sur chaque appareil / accessoire que vous utilisez et multipliez ce nombre par le nombre d’heures utilisées par jour pour obtenir les watt-heures quotidiennes. Ensuite, divisez cela par 12 (volts CC) pour obtenir votre consommation quotidienne d’Ah. Pour les réfrigérateurs résidentiels avec compresseurs qui ne sont pas allumés toute la journée, vous pouvez vous référer à l’étiquette FTC EnergyGuide, qui indique la consommation d’énergie annuelle en kWh. Prenez ce nombre, multipliez-le par 1 000 pour le convertir en watts, divisez-le par 365 (nombre de jours) pour obtenir une consommation quotidienne, puis divisez-le par 12 (volts CC) pour obtenir une consommation quotidienne d’Ah. Par exemple, un réfrigérateur résidentiel typique consomme environ 90 Ah par jour, tandis qu’un téléviseur LED de 40 pouces peut consommer 150 watts. Regarder la télévision quatre heures par jour, c’est 50 Ah par jour (4×150/12 = 50), selon Towne.

Assurez-vous d’inclure des éléments tels que la pompe à eau, la chaîne stéréo, les lumières, les ventilateurs, les onduleurs et même les chargeurs pour téléphones, tablettes et ordinateurs portables. Tout ce qui consomme de l’électricité doit être dans le décompte.

Par exemple, une cafetière à une tasse peut être évaluée à 1 420 watts, donc diviser par 12 (volts CC) équivaut à environ 118 ampères. Si la cafetière n’est utilisée que 20 minutes par jour, cela équivaut à environ 40 Ah par jour.

De l’argent à la banque

Une fois la consommation d’énergie quotidienne déterminée, l’étape suivante – qui est la plus critique pour les performances d’un système solaire – consiste à déterminer le nombre de batteries nécessaires pour fournir une banque d’énergie adéquate et le nombre de panneaux solaires nécessaires pour recharger les batteries.

 Batterie

Les batteries au plomb doivent être régulièrement mises à pleine charge pour maximiser la longévité. Pour ce faire, les experts de RV solar recommandent que le rapport de sortie du panneau solaire sur la batterie Ah reste entre.5:1 à 2:1. C’est l’équivalent d’un réseau de charge solaire de 100 à 400 watts alimentant un groupe de batteries de 240 Ah, par exemple. L’efficacité de charge augmente avec le plus grand panneau solaire.

Il existe deux types de batteries utilisées dans les systèmes solaires de VR: le phosphate de plomb-acide et de Lithium-Fer, ou LiFePO4 (Lithium). L’acide de plomb se présente sous forme de cellules humides (inondées), de gel ou de tapis de verre absorbé (AGM.) Les batteries inondées sont entretenues en ajoutant de l’eau distillée, tandis que les deux dernières sont scellées, ne nécessitant aucun entretien. Les AGM sont les meilleurs des trois types d’acide de plomb car ils résistent mieux au cycle profond que les piles humides ou les batteries au gel, et les AGM supportent plus de cycles de recharge, de sorte qu’ils ont généralement deux fois la durée de vie des deux autres.

 Batterie solaire

La sélection des batteries appropriées pour la batterie est la clé de l’ensemble du système de charge solaire. Des batteries AGM ou au lithium peuvent être utilisées, ces dernières étant les plus efficaces. Ici, AM Solar a installé deux batteries AGM de 6 volts 300Ah en série pour stocker l’énergie de trois panneaux solaires de 100 watts.

Les batteries au lithium sont de loin les meilleures, bien que les batteries et leurs systèmes de charge et de régulation soient très coûteux. Même si elles coûtent plusieurs fois plus cher que les meilleures AGM, les batteries au lithium durent généralement de sept à 10 ans et, contrairement aux batteries inondées, leur niveau de sortie reste constant jusqu’à la décharge totale. Lorsque la durée de vie du cycle de charge est prise en compte, les batteries au lithium deviennent les plus économiques.

Quel que soit le type de batterie, la considération la plus importante lors du choix des batteries est la combinaison de batteries qui répondra à vos besoins en énergie. Plus la capacité Ah est élevée, plus la batterie ou la banque peut fournir longtemps les besoins électriques du camping-car avant qu’il ne nécessite une recharge des panneaux solaires, du générateur, de l’alternateur du camping-car ou du branchement sur le rivage.

Poly ou Mono ?

Les snobs solaires et les vendeurs de panneaux solaires à haute pression mettent beaucoup l’accent sur la façon dont les panneaux solaires sont construits et quels types sont les meilleurs. La vérité est qu’il n’y a pas beaucoup de différence dans l’efficacité des panneaux solaires en ce qui concerne le propriétaire du camping-car. Les panneaux solaires polycristallins ne sont pas aussi efficaces que les panneaux solaires monocristallins car ils utilisent un silicium moins pur dans le processus de fabrication. Mais les experts des entreprises spécialisées dans la fabrication et l’installation de composants solaires pour les camping-cars affirment que les variations météorologiques dépassent de loin la différence de 5 pour cent dans la production d’énergie par pied carré.

 Installation de panneaux solaires

Les panneaux solaires peuvent être montés sur le toit soit en forant dans le toit, soit en utilisant des rubans adhésifs de résistance industrielle (sur des surfaces planes et lisses). La plupart des panneaux solaires pour VR sont livrés avec du matériel de montage et un câblage sur la boîte de combinaison.

Cela dit, si vous investissez dans une installation solaire, les panneaux monocristallins sont la solution car ils maximisent la production d’énergie pour l’espace limité disponible sur le toit. Il existe deux types de panneaux monocristallins: conventionnels et à contact arrière. Les panneaux monocristallins conventionnels ont tous les petits fils visibles à l’avant, tandis que l’avant des panneaux monocristallins à contact arrière ressemble à des carrés noirs et propres.

Les panneaux solaires monocristallins à contact arrière sont légèrement plus efficaces, légèrement plus chers et ont un encombrement légèrement plus faible pour le même rendement que leurs homologues conventionnels. Par exemple, un panneau monocristallin à contact arrière de 100 watts mesure environ 20 par 40 pouces, alors qu’une version conventionnelle de la même cote mesure environ 22 par 48 pouces – et coûte environ 100 less de moins. Laissez la demande électrique et l’espace de toit dicter quels panneaux conviennent le mieux à votre installation particulière.

Prise en charge

 Contrôleur de charge solaire Samlex

Les contrôleurs de charge, tels que ce Samlex SCC-30AB, sont l’un des éléments essentiels d’un système de charge solaire pour VR. Ils prennent le courant continu de plus de 21 volts produit par les panneaux et le régulent jusqu’au courant continu de 10,5 à 14,6 volts, en fonction des besoins du groupe de batteries.

Une fois que les besoins en énergie et les problèmes de stockage ont été résolus, il est temps de réguler le courant qu’ils produisent avant qu’il ne parvienne aux batteries pour les charger. Le contrôleur de charge régule la tension et le courant des batteries.

Les contrôleurs de charge solaire sont disponibles en deux variétés: modulation de largeur d’impulsion (PWM) et suivi du point de puissance maximale (MPPT). Un contrôleur PWM vérifie l’état de charge de la batterie, puis envoie une série d’impulsions modulées en puissance et en durée en fonction de la charge de la batterie. PWM est une connexion post-directe des panneaux à la batterie. MPPT, utilisant une technologie de pointe haut de gamme, dispose d’un transformateur qui permet aux panneaux de fonctionner à la tension et à la température les plus efficaces, puis il réduit cette tension et augmente le courant pour alimenter en toute sécurité le groupe de batteries. L’inconvénient: alors que les contrôleurs MPPT sont environ 20% plus efficaces à la conversion de puissance, ils peuvent coûter deux fois plus cher qu’un contrôleur PWM de même puissance.

 Contrôleur de charge Blue Sky MPPT

Le contrôleur de charge est essentiel pour des performances optimales de tout système solaire. Le type et la taille du contrôleur de charge doivent être choisis pour s’adapter à une expansion future. Voici un double contrôleur de charge Blue Sky MPPT de 30/40 ampères juste à cet effet.

Selon Towne, AM Solar recommande aux clients disposant d’un budget plus serré d’utiliser des contrôleurs PWM si la puissance du panneau solaire est de 200 watts ou moins. Les sorties supérieures à 400 watts doivent toujours utiliser la technologie MPPT. « Les contrôleurs de charge MPPT vont durer beaucoup plus longtemps et fournir une programmation de précision pour correspondre aux profils de charge des batteries. »

 Boîte de combinaison

Une boîte de combinaison est nécessaire pour acheminer les câbles du réseau de panneaux sur le toit en un seul câble descendant dans le contrôleur de charge qui est généralement monté à l’intérieur de la baie de batterie.

Effectuer les connexions

 Câblage solaire

Maximiser l’espace sur le toit permet de répondre aux exigences électriques requises lors du boondocking. Avoir un tel système conçu et installé par des professionnels maximise également le retour sur investissement le plus élevé, ce qui peut être considérable.

Le dernier élément d’un système de recharge solaire sur un camping-car est le câblage. C’est un élément essentiel, et le seul domaine où les installateurs de bricolage peuvent le plus gâcher. Si vous envisagez d’installer vous-même un système solaire, sachez que le routage du câblage de la boîte de combinaison sur le toit à la baie de batterie peut être très compliqué à moins qu’il n’y ait déjà un conduit à utiliser à de telles fins. Les trous doivent être percés à travers le toit et les armoires, et le câblage doit être acheminé à travers des angles étranges. Les installateurs experts ont tout vu et connaissent toutes les astuces et techniques pour réussir une installation solaire. Pour de meilleurs résultats, envisagez de laisser ces tâches aux pros si votre budget le permet.

Le prochain plus grand défi dans une installation de camping-car est de minimiser la chute de tension entre les panneaux, le contrôleur de charge et les batteries. La perte de tension est proportionnelle au calibre du fil et à la distance de la course. « La chute de tension totale devrait être limitée à un maximum de 5% (calculé des panneaux à la batterie) », explique Steve Bouton, directeur technique de Grape Solar Inc. « Ceci est particulièrement important à prendre en compte lors de l’utilisation de plusieurs panneaux en parallèle, comme c’est typique pour les systèmes de VR. »

Idéalement, les installateurs essaient de maintenir la lecture autour de 2%. S’il y a une chute de tension de plus de 5%, il n’y aura pas assez de différence de tension entre l’entrée du contrôleur de charge du panneau solaire et la sortie vers le groupe de batteries pour pousser correctement le courant des panneaux vers les batteries.

C’est pourquoi les installateurs solaires recommandent d’utiliser au moins un fil de calibre 10 pour connecter les panneaux solaires à la boîte de combinaison, et plus lourd (calibre 6, 4 ou même 2) pour la descente vers le contrôleur de charge et sur les batteries. « Il n’y a rien de mal à faire trop de câblage, c’est juste plus cher et un peu plus difficile à travailler », explique Bouton.

 Emplacement du panneau solaire

Le casse-tête du toit: Lorsque vous décidez du coût des panneaux solaires pour votre système solaire, montez sur le toit. Étalez la mise en page, puis faites des découpes en carton de la même taille / forme que les panneaux solaires que vous envisagez d’utiliser. Les installateurs experts suggèrent de laisser au moins 2 pouces entre les bords du panneau et les évents, les unités de climatisation, le bord du toit ou d’autres obstructions. Cela donne de l’espace pour faire fonctionner les câbles de connexion et installer le matériel de montage du panneau. Il est également important de laisser de la place pour se promener une fois que les panneaux sont en position. Une fois les modèles définis, enregistrez le nombre et la taille des découpes pour faciliter les achats de prix.

De nombreux propriétaires de VR demandent si le fait d’avoir un VR pré-câblé pour l’énergie solaire en usine permet de réduire les coûts d’installation. Étonnamment, non, selon les installateurs solaires. Le pré-câblage d’usine typique utilise un câblage de calibre 8 ou plus petit, qui est trop petit pour être utilisé avec plusieurs installations de panneaux. Si quoi que ce soit, avoir un conduit vide installé pour faire passer le câblage du toit à la baie de batterie serait une bien meilleure alternative d’usine.

De nombreux propriétaires de VR demandent si le fait d’avoir un VR pré-câblé pour l’énergie solaire en usine permet de réduire les coûts d’installation. Étonnamment, non, selon les installateurs solaires. Le pré-câblage d’usine typique utilise un câblage de calibre 8 ou plus petit, qui est trop petit pour être utilisé avec plusieurs installations de panneaux. Si quoi que ce soit, avoir un conduit vide installé pour faire passer le câblage du toit à la baie de batterie serait une bien meilleure alternative d’usine.

Choisir un onduleur

Si vous utilisez des appareils, des appareils électroniques ou des outils électriques alimentés en courant alternatif, un onduleur sera nécessaire pour convertir 12 volts CC du groupe de batteries en 120 volts CA. La taille de l’onduleur dépend du nombre de watts consommés par le ou les articles dont vous avez besoin pour alimenter. Totalisez ces chiffres, ajoutez 15% pour une petite marge de sécurité et choisissez l’onduleur qui a cette cote – ou un peu plus.

Les onduleurs de puissance sont disponibles en deux types de base: onde sinusoïdale modifiée et onde sinusoïdale pure. Sans entrer dans les détails, les onduleurs à onde sinusoïdale modifiée sont moins chers, mais les onduleurs à onde sinusoïdale pure, tels que la série Freedom X de Xantrex, sont ceux à acheter si vous allez alimenter des ordinateurs portables / ordinateurs, des téléviseurs, des appareils et / ou des appareils numériques. Comparez la consommation d’énergie de l’onduleur pour obtenir le plus d’efficacité possible et faites attention à la capacité « de pointe », nécessaire pour l’utilisation d’articles tels que les micro-ondes, les réfrigérateurs et les outils électriques. Parmi les autres caractéristiques indispensables pour une application RV-solar, citons la surcharge et l’arrêt automatiques, la protection thermique, plusieurs prises de courant alternatif, une protection contre les courts-circuits et les basses tensions et une charge de batterie CA-CC intégrée (y compris le lithium, qui ne peut pas être connecté à un chargeur conçu pour les batteries au plomb typiques).

Coût en watts

Les systèmes de recharge solaire pour véhicules récréatifs couvrent toute la gamme de prix. Tout dépend du besoin, de la qualité des composants utilisés et du fait que l’installation soit ou non effectuée par des professionnels. Un système de bricolage de base de 150 watts et 10 ampères avec une batterie AGM de 200 Ah pour un petit camping-car de classe B ou C pourrait être fait pour moins de 600 $. Passer à un kit multi-panneaux de 200 watts et 30 ampères pourrait facilement doubler le prix. Pour installer un système de 200 à 400 watts de manière professionnelle, prévoyez de dépenser entre 3 000 et 5 000 $, tandis qu’un système solaire de 600 watts ou plus coûte généralement entre 7 000 et 15 000watt. Le prix dépend de l’application, des composants, du type de batterie et de la main-d’œuvre impliquée. « Sur le haut de gamme du spectre solaire, une installation professionnelle de haut niveau sur un grand autocar à quatre glissières pourrait dépasser 50 000 $ avec un toit rempli de panneaux solaires, une baie remplie de batteries au lithium, le meilleur câblage, plusieurs contrôleurs de charge et onduleurs dans un système capable d’alimenter tout dans l’autocar ainsi que quelques maisons à proximité », explique Towne.

Grand ou petit système, tirer parti de l’énergie libre du soleil a beaucoup de sens. L’énergie solaire n’est pas pour tout le monde, mais si vous passez plus de temps dans votre VR que chez vous, ou si vous profitez des week-ends et du camping prolongé hors réseau, cela a du sens. Les systèmes d’énergie solaire ne nécessitent presque aucun entretien, ils fonctionnent silencieusement et réduisent les dépenses d’exploitation car il est peu nécessaire d’utiliser du carburant ou de payer des frais de branchement électrique si le système est installé et dimensionné correctement.

Sources

  1. AM Solaire / 541-726-1091 | www.amsolar.com
  2. Produits EEZ RV | 928-317-8899 / www.eezrvproducts.com
  3. Allez Pouvoir! / 866-247-6527 / www.gpelectric.com/applications / rv-marine-power
  4. Grape Solar Inc. | 877-264-1014 / www.grapesolar.com
  5. Batteries de ligne de vie | 909-599-7816 / www.lifelinebatteries.com
  6. Puissance de la nature | 800-588-0590 / www.naturepowerproducts.com
  7. Renogy /800-330-8678 | www.renogy.com
  8. Samlex Solar | 800-561-5885 / www.samlexsolar.com
  9. Solarland États-Unis | 800-605-9718 / www.solarlandusa.com
  10. Produits Sunforce | 888-478-6435 / www.sunforceproducts.com
  11. Solaire en gros | 800-472-1142 | www.vente en gros solaire.com
  12. Xantrex | 800-670-0707 | www.xantrex.com
  13. Zamp Solar | 541-728-0924 | www.zampsolar.com/rv-solar-products

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.