Faut-il acheter des panneaux solaires ?

Le rêve est de produire suffisamment d'électricité pour être auto suffisant, sauf si vous êtes en camping tous les jours ou tous les 2 jours.
Chaque jour on consomme en gros environ 30 Ah en été et 60 Ah en hiver (si on a une télé) ; le fait de rouler 1 heure recharge la batterie de service entre 6 Ah et 10 Ah selon l'alternateur installé ; il faut donc, si on roule peu ou pas du tout, trouver un moyen de recharger la batterie si on ne veut pas être dans un camping chaque soir. Une des solutions est le panneau solaire photovoltaïque.

Les questions que l'on se pose sont alors :

• les panneaux solaires produisent-ils suffisamment d'électricité ?
• quelles sont les avantages/inconvénients ?
• quel est le schéma d'installation ?
• quels sont les coûts à envisager ?

La production électrique des panneaux solaires

Les énergies douces sont d'actualité, alors je penche pour des panneaux solaires. Est ce viable ?

Actuellement les panneaux solaires ont un rendement de 15% ; en laboratoire, on obtient déjà 25% ; les experts pensent qu'on obtiendra 50 % de rendement en 2050. Donc les panneaux solaires ont de l'avenir, mais qu'en est-il aujourd'hui ?

Tout d'abord lisez le très bon article sur le sujet de Voilelec. (partie Annexe technique).

On y apprend qu'un panneau solaire de 100 W (dernière génération) produit sous nos latitudes avec un ciel ensoleillé :

• 23 A/h par jour en plein été ensoleillé
• 50 % de cette valeur au printemps et à l'automne
• 25% de cette valeur en hiver

On y apprend aussi que ces valeurs sont vraies sous nos latitudes, mais que plus on se rapproche de l'équateur plus on produit d'électricité ; il en résulte que si on va au Maroc en hiver, on produira autant d'électricité que si on était en automne en France.
Cette production est calibrée pour une température extérieure de 25 °C ; le rendement diminue de 4 % pour chaque augmentation de 10 °C, donc à 45 °C un panneau solaire produit moitié moins.

Donc si on installe 300 W de panneaux à plat sur son toit on rechargera la batterie de service de (sous nos latitudes) avec un ciel ensoleillé :

• 69 Ah par jour en été (Ah = ampère heure)
• 35 Ah par jour au printemps et à l'automne
• 17 Ah par jour en hiver

Mais ces valeurs sont à diviser par 2 les jours de ciel couverts ! 

Si on a une batterie de service de 150 A/h (dont il ne faut pas consommer plus de 75Ah sous peine de la tuer), on tient sans rouler  :

• en été, on couvre ses besoins dans tous les conditions météo (base de consommation 30 Ah/jour)
• au printemps et à l'automne, on tient 5 jours (si mauvais temps) à illimité (si soleil) (base 40 Ah/jour)
• en hiver, on tient 2 jours (si mauvais temps) à 3 jours (si soleil) (base 50 Ah/jour) ; on voit qu'il faudrait 1500W de panneaux solaires pour être autonome l'hiver par mauvais temps ; vivement une amélioration des rendements des panneaux !

Donc pour de nombreux camping caristes, la solution panneaux solaires seuls, permet de satisfaire les besoins quotidiens hors hiver (sauf si on se rapproche de l'équateur).

Ne pas oublier que tous les 2 ou 3 jours, il faut rouler pour faire les pleins, les courses ; dans ce cas, l'électricité fournie par le panneau solaire s'ajoute à celle produite par l'alternateur.

Avantages/inconvénients d'un panneau solaire

Avantages :

• il produit une énergie très peu chère (voir la partie coûts)
• il est insensible aux vibrations : même s'il est fortement secoué (par exemple utilisation tout terrain) il reste très fiable du fait qu'il n'y a aucune pièce mécanique en mouvement
• il a une grande longévité : sa durée de vie est d'au moins 20 ans
• il ne consomme pas d'énergie (électrique et autre), donc pas de surpoids prévisible ou de ravitaillement en carburant
• il ne nécessite aucun entretien, en dehors d'un nettoyage périodique
• il ne fait aucun bruit en fonctionnement
• il est ingélif
• il est écologique : aucun rejet dans l'atmosphère
• Il peut maintenant charger un réfrigérateur AES ; voir mon article

Avant de vous décider, sachez qu'il faut en supporter les inconvénients :

• votre toit doit pouvoir supporter 2 panneaux solaires de 150 W (donc 24 kg sur le toit) ; chacun fait environ 1,60 m de long et 80 cm de large ; or, les constructeurs nous font dans certains cas des parties de toit arrondies ; par ailleurs, ils s’efforcent de nous mettre la plus grande surface de lanterneaux possibles dans le toit, ce qui est une aberration (bonjour la température à l'intérieur en été !).
  Il serait bon que les constructeurs nous fournissent des camping cars BBC (par analogie aux bâtiments) ; il y a une révolution à faire !
• un panneau solaire ne produit de l'électricité que si le toit est exposé à la lumière, donc pas question de se mettre sous les arbres ; dans ce cas, vous ne produisez plus d'électricité !
• la production de courant diminue par temps couvert
• la production d'électricité diminue très fortement l'hiver sous nos latitudes
• la production d'électricité diminue sous des climats très chauds
• il faut les nettoyer régulièrement sinon ils produisent moins ; je les inspecte une fois par semaine

Schéma d'installation des panneaux solaires

L'installation est très simple :

2 panneaux solaires sur le toit reliés à un régulateur qui permet de délivrer une tension régulée de 12V à la batterie de service.

L'importance du régulateur

Il existe 2 technologies : PMW et MPPT
Le régulateur PMW est moins cher et moins efficace, mais il est utilisé pour 1 panneau seul
Le régulateur MPPT est plus intelligent, donc donne plus de courant à partir de 2 panneaux solaires ; il est aussi plus cher.

Par ailleurs, si vous avez une batterie gel, seul un régulateur MPPT peut la recharger correctement, car il est beaucoup plus intelligent qu'un régulateur PMW.
La puissance du régulateur est fonction de la puissance des panneaux solaires installés. Pour simplifier, vous divisez par 10 le nombre de watt de votre parc solaire et vous obtenez l'ampérage nécessaire pour votre régulateur ; ainsi pour 300 W de panneau solaire 12V, il faut un régulateur de 30A.

Pour information, les régulateurs solaires MPPT peuvent à partir de panneaux solaires 24 V fournir en sortie du 12 V. C'est très intéressant car ils permettent d'utiliser des panneaux solaires prévus pour les maisons donc un peu moins chers et ils optimisent la fourniture de courant. Par ailleurs si en 12 V on ne trouve pas de panneau solaire de plus de 180 W, en 24 V on trouve couramment des panneaux solaires de 250 W.

Approfondir

Le coût des panneaux solaires

Par coût j'entends le coût complet c'est-à-dire achat+maintenance sur disons 20 ans.

Les revues occultent systématiquement le côté maintenance dans la durée qui englobe la fiabilité des produits, et pourtant c'est cet argent qui sort de votre poche.

Coût d'achat en 2013 : environ 1700 €

• 2 panneaux solaire de 150 W en 12 V environ 800 €
  l'option panneau solaire 24 V est à envisager sérieusement
• régulateur 30 A (MPPT) 200 €
• matériel de mesure 200 €
• montage par professionnel 500 €

Coût de maintenance sur 20 ans : 0 €

Les panneaux solaires ne nécessitent pas de carburant ; leur fiabilité est excellente, le retour d'expérience montre qu'un panneau de qualité peut encore produire 80 % de sa capacité au bout de 25 ans.

Donc coût complet sur 20 ans = 1700 + 0 = 1700 €, soit un amortissement annuel de 85 € ce qui est raisonnable.

Conclusion

300 W panneaux de panneaux solaires sous nos latitudes par temps ensoleillé, peuvent recharger votre batterie chaque jour de :

• 69 Ah par jour en été
• 35 Ah par jour au printemps et à l'automne

Ces valeurs sont à diviser par 2 les jours de ciels très couverts.
Prenez un régulateur MPPT (les Victron sont très bien ; il faut un 30A minimum pour 300 W de panneau).

Ces panneaux ont un prix de revient moyen annuel de 85 € (achat + entretien) ; vu le faible coût, on aurait tort de s'en priver car :

• si on ne consomme pas trop de courant (moins de 60 Ah/jour), ils permettent une quasi autonomie en dehors de l'hiver ; l'hiver ils rechargent votre batterie de service, si vous n'êtes pas dans une région très froide, sinon démonter les batteries
• si on consomme beaucoup de courant (plus de 60 Ah/jour), ils viennent en complément d'un générateur électrique beaucoup plus onéreux (achat et entretien) dont ils prolongent la durée de vie, car ces générateurs ne permettent pas une recharge à 100% des batteries contrairement aux panneaux solaires.

Voir aussi :

• une installation solaire optimale pour le camping car
• étude approfondie sur le solaire
• précisions sur la production photovoltaïque 
• superviser efficacement son installation solaire
• Produire son électricité
• quel régulateur pour mes panneaux solaires
• choisir et faire durer sa batterie cellule