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Installation photovoltaique à base de régulateur Tracer RN et panneau de commande MT5

L'autonomie électrique de mon camping-car est un objectif important pour moi. En effet, je peux rester plusieurs jours sur un site, et l'utilisation de mon ordinateur requière des ressources en électricité.

Ne voulant pas me retrouver à cours d'électricité, j'ai modifié mon installation pour plus d'autonomie. Je présente ici mon installation et son bilan.

Régulateur solaire d origine, Votronic

Installation initiale


Le camping-car Rapido Rapido 966M - 2005 était équipé par le précédent propriétaire d'un régulateur Votronic SPS150 accompagné d'un afficheur digital LCD, d'un panneau solaire de 100 watts, avec un cablage en cable souple 2x2,5mm² brun/bleu (batiment).

L'installation d'origine ne donnait pas satisfaction. Si l'énergie était abondante au printemps et en été, les saisons automne et hiver étaient problématiques.

J'ai donc remplacé tous ces éléments.

Description de l'installation


- 2 panneaux solaires photovoltaiques (PPV) de 100 watts chacun, reliés en parallèle
- 1 régulateur Tracer 2210 RN
- 1 panneau de commande MT-5
- 1 batterie ouverte à électrolyte liquide 100Ah
- cablage en 6 mm² entre panneau, régulateur et batterie

Une installation est fonction des besoins (voir Estimer ses besoins en électricité) et doit être taillée pour fonctionner dans les périodes défavorables. Si les 100 watts me suffisent en été, il me faut 200 watts en hiver, pour palier un ensoleillement moindre.

Régulateur solaire Tracer 2210 RN: Schéma du cablage

Installation du matériel



Le schéma de cablage est classique: un bornier largement dimensionné. A gauche, on branche les panneaux, au centre les batteries, et à droite les consommateurs.

Attention: pour profiter pleinement des fonctionnalités du Tracer, j'ai débranché la connexion entre la batterie et la centrale Scheiber, pour brancher l'alimentation de celle-ci sur la sortie conso "Ampoule" du Tracer.

Panneaux photovoltaiques



Ayant perdu le panneau solaire d'origine, arraché par une bourrasque et pas retrouvé, j'ai décidé dPanneaux solaires photovoltaiques (ppv) semi-souples e refaire toute l'installation.

Installation de 2 panneaux de 100 watts, reliés en parallèle. A noter, avec le Tracer, je peux les cabler en série, le Tracer 2210 RN permettant une tension en entrée jusqu'à 100 volts, soit 3 à 4 panneaux en série !

Les 2 panneaux de 100 watts chacun sont de type semi-souple. Techniquement, les cellules sont collées sur une plaque d'aluminium, et recouvertes d'une résine. La souplesse est celle d'une plaque d'alu, suffisante pour épouser, par exemple, le galbe d'une capucine .

L'épaisseur n'est que de 3 millimètres et le poids représente la moitié d'un ppv classique "verre".

J'ai réalisé la pose en les collant directement sur le pavillon., mastic poluréthane Sika 11fc. N'offrant aucune prise au vent, je n'ai pas jugé utile d'assurer la fixation par vissage.

Connecteurs MC4 utilisés sur un camping-car. A remarque: les doubleurs permettant un branchement en parallèle

Cablage


Le cablage est réalisé au plus court, avec du cable souple de 6mm² noir et rouge. A noter qu'il est possible de débrancher les panneaux, et même de les raccorder en série ou en parallèle sans modification grace aux prises MC4.

Electricité Fiches MC4 et Electricité Fiches MC4 doubleur

Ces prises sont habituellement utilisées pour connecter les panneaux solaires installées sur nos maisons. Elles sont étanches, supportent des sections, tensions et intensités importantes.

J'insiste sur l'importance d'utiliser des fils respectant les codes de couleur noir/rouge, ayant constaté que certains camping-caristes ayant été victime d'inversion de polarité.

Sur le pavillon, plutot que d'utiliser des fixations double-face avec collier nylon, j'ai simplement fixé les cables avec une noix de mastic, en maintenant les fils avec des briques de jus de fruit le temps de prise.

Le passe-toit est réalisé avec un boitier de raccordement Plexo, collé généreusement au mastic PU.

La batterie, le régulateur solaire MPPT Tracer, les fusibles.

Batterie


J'ai choisi une batterie de type ouverte à décharge lente à électrolyte liquide Banner Energy Bull 100Ah payée en promo 115 euros, ayant été déçu par des batterie AGM et GEL nettement plus couteuse.
Pour l'instant, les 100 Ah me suffisent; à l'avenir, cette batterie sera peut-être doublée par une seconde. Les 2 seront alors cablées directement en parallèle, sans coupleur, seront choisies neuves, identiques et du même lot.

A noter aussi l'utilisation de cosses rapides, très pratiques.

Mon cablage coté batterie n'est pas idéal: confu, dominos, fils rigide: une partie est restée d'origine.

Les dominos ont servi pour installer 2 wattmètres (Mesure Watt metre.) qui m'ont permis de déceler un câblage douteux entre la batterie cellule et celle du porteur. Le cable a été retiré, et les wattmetres aussi.

Le régulateur 2210 RN


La gamme EPSolar Tracer est vaste. Les régulateurs sont proposés en plusieurs puissances (10, 20, 30, 40 Ampères), et tensions d'entrée (60, 100, 150 volts).

à voir ici: Solaire Tracer Régulateur MPPT. Bien mieux que Alden Iboost et bien moins cher.

Pour nos besoins, les 60 volts sont suffisants.

Coté intensité: 10 ampères permettent de raccorder un ou des panneaux jusqu'à 130 watts. Pour mes 2 panneaux totalisant 200 watts, j'ai donc choisi une puissance de 20 ampères: Tracer 2210 RN.

Il se présente sous la forme d'un gros boitier, massif et plutôt lourd. Sa fixation se fait très simplement par 4 vis.

J'aurais du laisser plus d'espace sur le dessus pour le refroidissement, mais à l'usage cela n'a pas posé de problème.

Peu causante, sa façade ne comprend qu'un bouton, 2 leds et un afficheur à 2 chiffres. Le petit trou à gauche des 2 leds est en fait le capteur de température.

Son bornier est dimensionné largement, donc pas de problème pour raccorder mes gros cables.

Sur le dessous, une prise RJ45 permet de raccorder le boitier de commande à distance MT5, via un cable de données, sans limite de longueur. Pour une installation propre, cable avec longueur sur mesure: Cablerie Cable RJ45 2 mètres.

Le bouton, et l'afficheur à 1 chiffre, permettent de faire une programmation horaire du bornier "conso": pas utile pour moi. Je le règle donc sur "N", pour donner la main au boitier MT5.

Panneau de commande à distance MT5



Solaire Tracer Commande à distance MT5

Le régulateur Tracer est autonome, et peut donc se passer du MT-5. Bien qu'optionnel, la commande à distance MT5 me parait indispensable.
Un grand afficheur LCD retro-éclairé, 4 boutons. Je l'ai installé au dessus de la porte d'entrée de la cellule du camping-car, à coté du panneau de controle de la cellule, bien en vue. Les informations sont affichées en permanence, le retro-éclairage s'actionne un instant dès l'appui sur une touche pendant.

Affichages
L'écran à cristaux liquides affiche beaucoup de choses, mais on peut en afficher d'autres en pressant les flèches.
On a alors une succession d'écrans.

Sur l'écran, de gauche à droite, 3 icones:
- le soleil et le panneau photovoltaique; le soleil indique une production solaire, et c'est un peu redondant avec le voyant "charge";
- la batterie, avec 5 barres qui indiquent une charge totale,
- une ampoule; elle représente les consommateurs;
Un petit triangle pointant vers le bas indique l'icone sélectionnée.

On passe d'un écran à l'autre, il y a en a 8, en appuyant encore sur la flèche droite (ou gauche):

Commande à distance MT5: tension du panneau solaire1 - Icone Panneau solaire. Ici, 17,9 volts, qui correspondent à un temps maussade. Par beau temps, c'est plutot 20 à 22 volts.
C'est par temps maussade que la technologie MPPT présente son intérêt, permettant une charge 30% supérieure à celle des régulateurs standards.

La nuit, le soleil est remplacé par la lune.

Sur les régulateurs bas-de-gamme des kits, non MPPT, les tensions du panneau et de la batterie sont égales, car c'est une simple commutation qui est faite. Ici, en MPPT, le système fabrique la tension qui convient à la batterie selon son état de charge, sans écrouler la tension des panneaux.





MT-5: Commande à distance MT5: tension de la batterie et solde production/consommation2- Icone Batterie
Les 5 barres donnent une indication sur le niveau de charge de la batterie. Dessous, la tension de la batterie (en volts), et l'intensité, ceci en temps réel.
Attention, ce n'est pas la production solaire, ni la consommation, mais la différence des 2, le résultat net en quelques sortes.
Cette valeur peut donc être positive (production solaire > consommation), nulle, mais aussi négative (production solaire < consommation).

Pour connaitre la production instantanée des panneaux solaires, il faut donc soustraire la consommation, qui est indiquée sur l'écran suivant.






MT-5: Tension coté batterie, et intensité de la consommation; ici, 5,5 A.3- Icone Ampoule (consommateurs)

De nouveau la tension, qui est la même que celle de la batterie, ainsi que l'intensité consommée.

En appuyant encore sur la fleche droite:










Mt-5: Capacité de la batterie (paramètre saisi par l utilisateur) et température mesurée près du régulateur4- capacité batterie et température mesurée près du régulateur. La capacité est celle que j'ai paramétrée.












MT5: state of charge (état de charge résiduelle), et correction thermique.5- Soc. Soc est l'acronyme anglais de "state of charge", que l'on peut traduire par "état de charge", ou capacité résiduelle. Ici, il reste 58% de capacité à consommer.

Dessous, rappel du paramètre de compensation de température. " -05 mV/°c" est la correction de tension à appliquer en fonction de la température.
Il faut savoir que plus il fait froid, plus la tension de charge doit être élevée pour permettre une charge complète. Les régulateurs dépourvus de cette fonction ne sont pas capable de charger complètement la batterie, à une période où la batterie en a le plus besoin !

Par exemple, s'il fait 5°c à l'emplacement du régulateur et de la batterie (12v = 6 éléments de 2 volts), soit un écart de 20°c par rapport à t° de référence qui est de 25°c, la correction sera de 20° * 6 * 0,005 = 0.60 volt, ceci aussi bien dans les phases de charge, boost ou égalisation.
J'ai augmenté la valeur de 03 mV à 05 mV.

En appuyant encore sur la fleche droite:

MT-5: rappel des paramètres capacité et type de la batterie6- Rappel des paramètres capacité et type de la batterie.

Fld signifie "flood", et correspond au paramétrage pour ma batterie à électrolyte liquide.












Mt5. Paramètrage de la sortie7- 17 n: programmation horaire. J'ai choisi cette valeur pour inhiber la fonction et pouvoir controler manuellement la sortie "consommateurs".










MT5: production solaire cumulée8- Production solaire cumulée, en ampères-heures et en watts-heures, depuis la dernière remise à zéro.

Pour remettre à zéro, je débranche-rebranche le cable Rj45 coté régulateur. Je n'ai pas trouvé comment faire autrement.

Voilà, on a fait le tour des 8 écrans. En pratique, je reste sur les 3 premiers.




Réglages
Une fois installé, un réglage initial est nécessaire. Rien de compliqué. Une pression sur le bouton Set, puis sur les boutons-flèches pour ajuster le paramètre:
- technologie de batterie (électrolyte liquide, sans entretien, gel, Agm),
- capacité de la batterie (en Ah)
- compensation de température (en mV par °c).
Par la suite, je ne suis jamais revenus sur ces réglages. Apparemment, on peut débrancher le MT5 (combien de temps ?), les réglages sont conservés.

Les réglages sont possibles sur les écrans 4 à 7. Se positionner sur l'écran et appuyer sur la touche "Set". Faire ensuite varier la valeur avec les touches-flèches, puis appuyer sur Set pour sortir du mode réglage.

J'ai remarqué que l'on peut aussi appuyer sur Set sur les écrans 1 à 3 et 8, mais sans action possible.
On peut imaginer que depuis le firmware a évolué (réglage de durée et puissance rétro-éclairage, fonctions cachées...)

Leds verte et rouge

La led verte indique la présence de courant depuis les panneaux solaires. La rouge, "erreur", signale un dysfonctionnement, ce que je n'ai pas encore observé pour l'instant. Ce peut être un court-circuit ou une sur-intensité en entrée ou en sortie du régulateur.


Coupe-circuit et protection basse tension


Les régulateurs Tracer Rn offrent une protection tension faible sur la sortie "Ampoule".
C'est une fonction souvent présente sur les régulateurs, et rarement utilisée, à tort. Le principe est simple: dès que la tension de la batterie passe en dessous d'une certaine valeur (11,1 volts) pendant quelques secondes, la sortie est coupée.

Ainsi, les consommateurs ne sont plus alimenté, et la batterie est préservée. Elle reste relié au régulateur, et bénéficie donc de la charge solaire. Dès que la tension repasse au dela de 12,6 volts, la sortie Conso est ré-activée.

Personnellement, je n'ai jamais constaté de coupure.

J'y ai raccordé la totalité des consommateurs. On peut bien sûr en laisser quelques-uns connectés directement à la batterie: alimentation réfrigérateur , alarme, et surtout la sécurité antigel du boiler Truma. Attention: seulement des petits consommateurs, sinon la protection batterie faible perd tout son intérêt.

L'intensité maximale que peut supporter la sortie Conso est celle du régulateur, à savoir ici 20 Ampères, soit 260 watts. C'est très suffisant pour mon besoin, et je pense n'avoir jamais atteint cette valeur. Le voyant erreur se serait allumé, en coupant la sortie.

Coupe-circuit

Depuis le MT-5, ou avec le bouton orange directement sur le Tracer, on peut activer/désactiverMT5: la sortie Conso inhibée: tension et intensité à zéro. la sortie Conso, à l'instar d'un coupe-circuit.
Pour cela, appuyer sur le bouton IO/Esc.

On observe alors que tension et intensité sont à zéro, et que l'icone de ampoule n'est plus "éclairée".
La batterie reste cependant sous charge solaire.

L'action n'est pas immédiate, j'ai observé une petite inertie de quelques secondes.
J'ai également remarqué que lorsque la batterie est pleine, par beau temps, mes consommateurs restent alimentés même si je désactive la sortie "Conso".

Après réflexion, j'ai trouvé la raison: Quand la tension de batterie cellule est élevé, la centrale Scheiber fait un couplage pour charger la batterie du porteur. Du coup, mes consommateurs sont alimentés par cette dernière, pendant quelques minutes seulement.

C'est aussi une façon de vérifier que le couplage fonctionne bien, et ceci également dans le sens coupure.

Emplacement du MT-05


Aucune contrainte de distance entre régulateur et MT5: j'ai donc choisi de le placer à coté du panneau de controle cellule, au dessus de la porte de cellule. Là, il est visible facilement de tout endroit de la partie jour de la cellule.
A l'usage, c'est très appréciable. En permanence je connais l'état de ma batterie et la production des panneaux photovoltaiques.
Le Mt5 peut être monté en surface, mais j'ai préféré l'encastrer.

Charge batterie porteur



Le précédent régulateur, on peut le voir sur la première photo, présente une sortie pour la batterie du porteur. Elle n'était pas cablée. Le Tracer ne possède pas cette sortie, mais cela n'est pas utile, puisque c'est la centrale Scheiber qui se charge de ce couplage. Donc la fonctionnalité est préservée.

A signaler que j'avais remarqué des consommations suspectes sur mon camion; après recherche, j'ai découvert que le précédent propriétaire avait tiré un cable + permanent entre les batteries porteur et cellule . C'est discret mais très efficace pour flinguer les 2 batteries.

Bilan


Après une année d'utilisation, le bilan est positif. Je ne me suis jamais retrouvé à cours d'énergie. La batterie est généralement pleine.
En caravaneige, j'ai même renoncé à demander le raccordement électrique, indisponible le jour de notre arrivée. Nous sommes restés 9 jours, sans faire tourner le moteur, uniquement sur notre installation. La technologie MPPT du régulateur a prouvé sa supériorité en matière de rendement.

Bien sûr, l'éclairage 100% leds est indispensable, mais nous ne nous sommes pas privé pour utiliser les autres appareils électriques, notamment la TV. L'autre gros consommateur était la turbine du chauffage Truma, mais au matin, la tension était toujours supérieure à 12,0 volts.
Je serais peut-être obligé d'installer une seconde batterie si mes besoins augmentent: recharge de vélo électrique, utilisation intensive d'ordinateur... On verra, rien ne presse.

Le panneau de controle MT-5, bien placé, est lisible et facile d'utilisation. Ses indications me permettent de comprendre ce qui se passe. Indispensable.

Les panneaux photovoltaiques: les semi-souples, couteux, sont à réserver pour placer sur les courbes des casquettes ou capucines. Dans mon cas, le fait qu'ils soient à ras du toit est négatifs: ils subissent des ombrages dus aux lanterneaux et à la galerie, chose à laquelle je n'avais pas pensé.


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Créé le 10-06-2014 à 09h01.
Modifié le 22-10-2015 à 15h36.

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