7 étapes faciles pour construire un système d'énergie solaire DIY

Les installations solaires professionnelles sont de plus en plus coûteuses, mais vous pouvez construire votre propre système pour beaucoup moins cher. Beaucoup pensent que l'installation solaire est trop compliquée, mais elle est en réalité assez simple une fois décomposée en étapes.

Ce guide vous montre comment choisir et connecter des panneaux solaires, des batteries, un contrôleur de charge et un onduleur 7 étapes facilesAvec des outils de base et cette procédure pas à pas, vous disposerez d'un système de batterie solaire fonctionnel qui vous fera économiser de l'argent et fournira une alimentation de secours fiable.

Composants clés pour votre installation solaire

Une installation simple de batterie solaire nécessite plusieurs composants clés pour fonctionner efficacement. Ces composants fonctionnent ensemble pour capter, stocker et distribuer l'énergie. énergie solaire pour diverses applications.

• Panneaux solaires Les panneaux photovoltaïques sont le principal composant qui convertit la lumière du soleil en énergie électrique. La plupart des installations résidentielles utilisent des panneaux photovoltaïques (PV), disponibles en différentes tailles et puissances selon les besoins énergétiques.
• Contrôleurs de charge Protégez les batteries contre les surcharges et les décharges excessives. Ces dispositifs régulent la tension et le courant provenant des panneaux solaires, garantissant ainsi un fonctionnement et des performances optimales des batteries.
• Banque de batteries Stocke l'énergie solaire captée pour une utilisation ultérieure. Les batteries à décharge profonde sont idéales pour les systèmes solaires, car elles sont conçues pour être déchargées et rechargées régulièrement.

Populaire types de batteries inclure:

1. Plomb-acide (abordable mais durée de vie plus courte)
2. Lithium-ion (durée de vie plus longue, plus efficace, mais plus coûteux)
3. AGM/Gel (options sans entretien et anti-éclaboussures)

Pour les petites installations résidentielles ou hors réseau, pensez à Série basse tension de Deye avec une conception modulaire, un refroidissement naturel et plus de 6 000 cycles de stockage fiable.

• Onduleurs Transformez le courant continu (CC) stocké dans les batteries en courant alternatif (CA) utilisé par la plupart des appareils électroménagers. La taille nécessaire dépend du nombre d'appareils que vous prévoyez d'alimenter simultanément.
• Matériel de montage Fixe les panneaux solaires sur les toits, au sol ou sur d'autres structures. Une fixation adéquate garantit une exposition optimale au soleil et protège les panneaux des agressions extérieures.
• Câblage et connecteurs Reliez tous les composants entre eux. Des câbles et connecteurs de qualité réduisent les pertes d'énergie et minimisent les risques d'incendie.
• Systèmes de surveillance aide au suivi production d'énergie et la consommation. Ces outils optionnels mais précieux permettent aux utilisateurs d'optimiser les performances de leur système et d'identifier rapidement les problèmes potentiels.

Étape 1. Calculer la charge

Avant d'acheter des composants pour votre installation de batteries solaires, vous devez déterminer la consommation électrique de vos appareils. Ce calcul constitue la base de votre système.

Commencez par lister tous les appareils électriques que vous prévoyez d'alimenter avec votre installation solaire. Les appareils courants incluent les lampes, les ventilateurs, les ordinateurs portables, les téléphones et les petits électroménagers.

À côté de chaque appareil, notez sa consommation électrique en watts. Cette information se trouve généralement sur une étiquette apposée sur l'appareil ou dans son manuel d'utilisation.

Exemple de tableau de consommation électrique :

Dispositif	Watts	Heures d'utilisation/jour	Wattheures/jour
Lumière LED	10 W	5 heures	50 Wh
Ordinateur portable	60 W	3 heures	180 Wh
Chargeur de téléphone	5W	2 heures	10 Wh
Petit ventilateur	25 W	4 heures	100 Wh
Total			340 Wh

Multipliez la puissance de chaque appareil par le nombre d'heures d'utilisation quotidienne prévues. Vous obtenez wattheures (Wh), la consommation d'énergie par jour.

Pour les appareils affichant des ampères au lieu de watts, utilisez la formule suivante : Watts = Volts × Ampères. La plupart des appareils électroménagers fonctionnent sur 120 V aux États-Unis.

Ajoutez une réserve de 20% à votre total pour les inefficacités du système et les utilisations imprévues. Dans notre exemple, 340 Wh + 20% = 408 Wh de besoins énergétiques quotidiens.

Ce chiffre final aidera à déterminer la capacité de la batterie et la taille du panneau solaire nécessaires à votre système.

Étape 2 : Préparation des piles

Approprié préparation de la batterie est cruciale pour la réussite d'un système d'énergie solaire. Commencez par inspecter chaque batterie pour déceler toute trace de dommages physiques, y compris les fissures, les fuites ou la corrosion. Nettoyez les bornes avec un mélange de bicarbonate de soude et d'eau pour éliminer toute corrosion existante.

Pour les batteries au plomb-acide, vérifiez les niveaux d'électrolyte si elles ne sont pas scellées. Ajoutez de l'eau distillée si nécessaire, mais n'utilisez jamais d'eau du robinet, car les minéraux peuvent endommager les cellules de la batterie. Pensez à porter des gants et des lunettes de protection lorsque vous manipulez les batteries.

Options de configuration de la batterie :

• Connexion en série : Augmente la tension tout en conservant la même capacité
• Connexion parallèle : Augmente la capacité tout en maintenant la même tension
• Série-parallèle : Combine les deux approches pour une tension et une capacité plus élevées

Mesurez la tension de chaque batterie avec un multimètre pour vous assurer qu'elles sont à des valeurs similaires. niveaux de charge avant de les connecter. Des différences importantes de niveaux de charge peuvent entraîner des problèmes de performances lors de la connexion des batteries.

Étiquetez chaque batterie avec sa date d'installation et ses spécifications pour référence ultérieure. Cette pratique simplifie les calendriers d'entretien et de remplacement.

Assurez-vous que les piles sont placées dans un endroit bien aéré Évitez la lumière directe du soleil. Les températures extrêmes peuvent réduire considérablement la durée de vie et les performances de la batterie. Un environnement à température contrôlée, entre 20 et 25 °C, est idéal.

Connectez les batteries à l'aide de câbles de section appropriée, capables de supporter le courant attendu. Des câbles plus épais (de faible calibre) réduisent la résistance et l'accumulation de chaleur pendant les cycles de charge et de décharge.

Étape 3 : Placer les piles dans le récipient

Une fois les batteries correctement câblées, elles doivent être solidement placées dans le conteneur. Cette étape est cruciale pour la sécurité et le bon fonctionnement de votre installation de batteries solaires.

Assurez-vous d'abord que le récipient est propre et sec. Toute humidité ou débris pourrait causer des problèmes électriques ou endommager les batteries.

Recouvrez le fond du récipient d'un matériau non conducteur, comme un tapis en caoutchouc. Cela permet de prévenir les dommages dus aux vibrations et assure une bonne isolation.

Note de sécurité importante : Portez toujours des gants lorsque vous manipulez des batteries pour vous protéger d’une éventuelle exposition aux produits chimiques.

Placez les piles dans le récipient en laissant suffisamment d'espace entre elles pour une ventilation adéquateLa surchauffe peut réduire considérablement la durée de vie et les performances de la batterie.

Les batteries doivent être disposées de manière à ce que les bornes de connexion soient facilement accessibles. Cela simplifiera la maintenance et le dépannage ultérieurs.

Fixez les batteries avec des sangles ou des supports non conducteurs pour éviter tout mouvement. Les mouvements pendant le transport ou dus aux vibrations peuvent endommager les connexions et les batteries elles-mêmes.

Considérations relatives à la température : Les batteries fonctionnent mieux entre 20-25 °C (68-77 °F)Si possible, placez votre récipient dans un endroit où les températures sont relativement stables.

Vérifiez que toutes les connexions sont bien serrées et sécurisées après la mise en place des batteries. Des connexions desserrées peuvent entraîner une perte de puissance ou des situations potentiellement dangereuses.

Étape 4 : Création des cavaliers

Les câbles de démarrage sont des composants essentiels qui relient le panneau solaire au contrôleur de charge et la batterie. Ces connexions assurent une bonne circulation de l'électricité dans tout le système.

Pour créer des pulls efficaces, rassemblez fil de calibre 10 pour les systèmes plus petits ou fil de calibre 8 Pour les installations plus importantes, vous aurez également besoin de pinces à dénuder, de gaines thermorétractables et de connecteurs adaptés à vos composants.

Commencez par mesurer les longueurs requises entre les composants. Ajoutez toujours 5 à 7,5 cm supplémentaires pour permettre les ajustements ultérieurs.

Outils nécessaires :

• Pinces coupantes/dénudeuses
• pistolet thermique
• Outil de sertissage
• gaine thermorétractable

Dénudez environ 1,9 cm d'isolant à chaque extrémité du fil. Torsadez fermement les brins de cuivre exposés pour éviter l'effilochage. Glissez un morceau de gaine thermorétractable sur le fil avant de fixer les connecteurs.

Sertissez les connecteurs appropriés à chaque extrémité en fonction des exigences de votre système. Les connecteurs MC4 sont couramment utilisés pour les connexions de panneaux solaires, tandis que les cosses à anneau conviennent mieux aux bornes de batterie.

Utilisez un pistolet thermique pour rétrécir le tube au niveau des points de connexion. Cela assure l'isolation et la décharge de traction des connexions.

Identifiez clairement chaque cavalier en indiquant sa fonction (par exemple, « Panneau vers contrôleur », « Contrôleur vers batterie »). Cette étape simple évite toute confusion lors de l'installation et de la maintenance ultérieure.

Testez chaque cavalier terminé avec un multimètre pour assurer une bonne continuité avant de les installer dans votre système de batterie solaire.

Étape 5 : Préparation du couvercle

Le couvercle de votre boîtier de batterie nécessite une préparation minutieuse pour accueillir les composants solaires tout en les protégeant des intempéries. Commencez par mesurer et marquer l'emplacement de votre régulateur de charge et des entrées de câbles.

À l'aide d'une perceuse avec un foret de taille appropriée, percez les trous pour le montage du contrôleur de charge. Assurez-vous que ces trous soient parfaitement alignés avec les supports de montage de votre contrôleur.

Pour les entrées de câbles, utilisez des passe-câbles en caoutchouc pour protéger les câbles des arêtes vives. Ces composants peu coûteux préviennent les dommages aux câbles et les courts-circuits potentiels au fil du temps.

Matériel nécessaire :

• Perceuse avec différentes tailles de forets
• Œillets en caoutchouc (adaptés à l'épaisseur de votre câble)
• Marqueur permanent
• Mètre à ruban
• Puzzle (si des découpes plus grandes sont nécessaires)

Appliquez du mastic silicone autour des ouvertures pour assurer l'étanchéité. Cette étape est cruciale pour les installations extérieures où l'humidité pourrait endommager les composants électroniques.

Si votre installation comprend des écrans de surveillance, mesurez soigneusement et découpez des fenêtres de visualisation aux dimensions appropriées. Pensez à utiliser des plaques d'acrylique transparentes fixées avec du silicone pour préserver la visibilité tout en préservant la résistance aux intempéries.

Testez l'ajustement de tous les composants avant l'installation finale. Cela évite des ajustements frustrants ultérieurs, une fois les composants câblés et plus difficiles à repositionner.

Étape 6 : Connexion du contrôleur de charge et de l'onduleur aux batteries

Connexion du contrôleur de charge et onduleur Le remplacement des batteries est une étape critique qui nécessite une attention particulière à la polarité et au dimensionnement approprié des câbles. La sécurité avant tout: Portez toujours des gants isolants et retirez vos bijoux avant de manipuler connexions de la batterie.

Commencez par identifier les bornes positives et négatives des batteries et du régulateur de charge. Les bornes sont généralement codées par couleur (rouge pour le positif, noir pour le négatif) et marquées des symboles + et –.

Connectez d'abord le régulateur de charge aux batteries. Utilisez des câbles de section adaptée aux besoins en courant de votre système. Des câbles plus épais (calibre inférieur) sont nécessaires pour les systèmes à courant plus élevé.

Important: Connectez toujours la borne négative en dernier et déconnectez-la en premier lorsque vous travaillez avec des batteries pour éviter les courts-circuits accidentels.

Pour la séquence de connexion :

1. Fixez le câble positif du contrôleur de charge à la borne positive de la batterie
2. Connectez le câble négatif du contrôleur de charge à la borne négative de la batterie
3. Serrez fermement toutes les connexions, mais ne serrez pas trop

Ensuite, connectez l'onduleur aux batteries en suivant une méthode similaire. L'onduleur nécessite généralement des câbles de section plus importante que le régulateur de charge en raison de sa consommation de courant plus élevée.

Appliquez une pâte anticorrosion sur les bornes de la batterie pour prévenir l'oxydation. Cette étape simple prolonge la durée de vie des connexions et améliore la conductivité.

Vérifiez toutes les connexions deux fois avant de mettre le système sous tension. Des connexions mal serrées peuvent entraîner des chutes de tension, une inefficacité du système, voire un risque d'incendie.

Pour une connexion transparente entre les batteries, les contrôleurs de charge et les onduleurs, explorez les solutions tout-en-un de Deye comme le Module GE-F120-2H2, qui offre une approche sans tracas pour l'intégration du système et la transition vers l'alimentation de secours en quelques millisecondes.

Étape 7 : Configuration finale et test

Après avoir connecté tous les composants, il est temps de finaliser l'installation de la batterie solaire et de vérifier son bon fonctionnement. Placez la batterie dans un endroit frais et sec, à l'abri de la lumière directe du soleil et des températures extrêmes.

Vérifiez toutes les connexions pour vous assurer qu'elles sont bien fixées et bien isolées. Des connexions desserrées peuvent entraîner des coupures de courant ou des situations potentiellement dangereuses ; prenez donc votre temps pour cette étape.

Procédure de test :

1. Vérifier Voltage de batterie avec un multimètre
2. Vérifiez que le panneau solaire génère de l'énergie
3. Confirmer que le contrôleur de charge fonctionne
4. Opérations de charge de test

Surveillez le système pendant au moins 24 heures pour vous assurer que la batterie se charge en plein jour et se décharge correctement lors de l'alimentation des appareils. Le contrôleur de charge doit afficher des informations pertinentes sur l'état du système.

Contrôles de sécurité importants : Recherchez n'importe quel chauffage inhabituel dans les fils ou les composants. Soyez attentif aux bourdonnements ou autres bruits étranges qui pourraient indiquer des problèmes électriques.

Tenez un journal de maintenance pour suivre les performances du système. Notez la tension de la batterie à différents moments et son efficacité énergétique pour vos appareils.

Envisagez d'ajouter un simple système de surveillance Si votre installation n'en inclut pas, cela peut être aussi simple qu'un affichage de tension ou aussi sophistiqué qu'une solution de surveillance sans fil.

La plupart des systèmes nécessitent un entretien minimal, hormis le nettoyage occasionnel des panneaux solaires et la vérification des connexions tous les deux ou trois mois. Avec un entretien approprié, votre système de batterie solaire simple devrait fournir une alimentation fiable pendant des années.

Foire aux questions (FAQ)

Q : Combien coûte un système de batterie solaire DIY de base ?

R : Un système de démarrage simple coûte généralement entre 1 TP4T500 et 1 TP4T2 000, selon la capacité et la qualité des composants. Un système de base de 400 Wh avec un panneau de 100 W, un contrôleur de charge, une batterie de 100 Ah et un petit onduleur Le prix varie entre $600 et $800. Les systèmes de plus grande capacité équipés de batteries au lithium peuvent coûter entre 1 500 et $3 000, mais offrent de meilleures performances et une plus grande longévité.

Q : Combien de temps mes batteries dureront-elles ?

R : La durée de vie d'une batterie varie selon le type et l'utilisation. Les batteries au plomb durent généralement de 3 à 5 ans avec un entretien approprié, tandis que les batteries lithium-ion peuvent durer de 10 à 15 ans. Les facteurs qui influencent la durée de vie comprennent la profondeur de décharge, la température, les habitudes de charge et la qualité globale de l'entretien.

Q : Puis-je étendre mon système plus tard ?

R : Oui, la plupart des systèmes de batteries solaires sont conçus pour être évolutifs. Vous pouvez ajouter des panneaux, des batteries ou mettre à niveau des composants à mesure que vos besoins évoluent. Cependant, assurez-vous que tous les composants sont compatibles et dimensionnés pour le système étendu afin d'éviter des problèmes de performances.

Q : Que se passe-t-il pendant les jours nuageux ou en hiver ?

R : Les panneaux solaires continuent de produire de l'électricité par temps nuageux, mais à une capacité réduite (généralement 10 à 251 TP3T de puissance maximale). En hiver, lorsque les journées sont plus courtes, vous devrez peut-être réduire votre consommation d'énergie ou envisager d'ajouter des panneaux pour compenser la diminution des heures d'ensoleillement.

Q : Ai-je besoin de permis pour un système solaire DIY ?

R : Les petits systèmes portables ne nécessitent généralement pas de permis. En revanche, les systèmes installés de manière permanente ou raccordés aux panneaux électriques domestiques nécessitent souvent des permis et des inspections. Renseignez-vous auprès des services de construction et de l'association de propriétaires de votre commune avant l'installation.

Q : Comment savoir si mon système fonctionne correctement ?

A : Surveillez les indicateurs clés, notamment la tension de la batterie, la puissance du panneau solaire et l'état du contrôleur de charge. Des batteries au plomb en bon état devraient afficher 12,6 V+ lorsqu'elles sont complètement chargées, tandis que le contrôleur de charge devrait afficher une activité de charge pendant les périodes ensoleillées. Tenez un journal simple des performances quotidiennes.

Q : Quel entretien nécessite un système de batterie solaire ?

R : Nettoyez les panneaux solaires une fois par mois ou au besoin pour éliminer la poussière et les débris. Vérifiez l'état des bornes de la batterie tous les 3 à 6 mois et resserrez les connexions. Pour les batteries plomb-acide ouvertes, vérifiez le niveau d'eau une fois par mois. Inspectez le câblage et les connexions une fois par an pour détecter toute trace d'usure ou de dommage.

Q : Ce système peut-il alimenter toute ma maison ?

R : Le système simple décrit dans ce guide est conçu pour les appareils essentiels et les petits appareils électroménagers. Alimenter une maison entière nécessite un système beaucoup plus important, avec une installation professionnelle, plusieurs parcs de batteries et potentiellement des capacités de raccordement au réseau. Commencez petit et développez votre installation au fur et à mesure que vous gagnez en expérience.

Q : Est-il sécuritaire de construire cela moi-même ?

R : Oui, en respectant les consignes de sécurité. Portez toujours un équipement de protection, vérifiez les connexions et ne travaillez jamais sur des circuits sous tension. Si vous n'êtes pas à l'aise avec les travaux électriques, pensez à faire effectuer les connexions critiques par un électricien qualifié et à réaliser vous-même les travaux d'assemblage les plus simples.

Q : Que se passe-t-il si je fais une erreur de câblage ?

R : Les erreurs de câblage courantes incluent les inversions de polarité ou les connexions mal serrées. Utilisez toujours un multimètre pour vérifier les connexions avant de mettre le système sous tension. Installez des fusibles ou des disjoncteurs appropriés pour vous protéger contre les surintensités. En cas de doute, consultez les forums en ligne ou demandez conseil à un professionnel.

Q : Comment puis-je calculer si l’énergie solaire en vaut la peine dans ma région ?

R : Renseignez-vous sur les heures d'ensoleillement quotidiennes moyennes et les tarifs d'électricité de votre région. Multipliez vos besoins énergétiques quotidiens par les coûts d'électricité locaux pour identifier les économies potentielles. Tenez compte des coûts du système et du délai d'amortissement. Des calculateurs solaires en ligne peuvent vous aider à estimer les performances de votre installation.