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 Les régulateurs solaires 

 

Un régulateur solaire est le cerveau d’une installation photovoltaïque en site isolé. Ce boitier électronique contrôle le fonctionnement des productions (panneaux solaires) et de la consommation (charge électrique) dans le but de protéger la batterie solaire et allonger sa durée de vie.

 

 

Fonctionnement

 

Le régulateur solaires à deux fonctions principales :

  • Contrôler la charge de la batterie : faire en sorte que les panneaux solaires ne surcharge jamais la batterie.
  • Contrôler la décharge de la batterie : faire en sorte que les appareils branchés sur la batterie ne puissent jamais la décharger totalement.

 

Les surcharges et décharges profondes de la batterie causent un vieillisement prématuré qui peut aller jusqu’à diviser par 4 ou 5 la durée de vie de la batterie! Comparé au prix d’une batterie solaire à décharge profonde, le prix du régulateur est faible, c’est donc un bon calcul d’investir dans un régulateur de grande marque, fiable et performant pour protéger ses batteries.

 

Outres ses deux fonctions principales, le régulateur optimise la charge de la batterie en 3 étapes : bulk, absobtion et float. Le respect de ces 3 étapes garantit un bon rendement de charge et une durée de vie étendue de la batterie.

 

Bulk : Cette étape est réalisée avec le courant maximum des panneaux solaires, jusqu’à atteindre la tension de consigne (tension d’absorption). Cette étape permet de recharger les batteries jusqu’à 80% d’état de charge.

 

Absorption : Dans cette phase, le régulateur solaire maintient une tension fixe (la tension d’absorption) durant un temps prédéterminé. Le courant de charge diminue peu à peu pour maintenir une tension constante. Cette étape permet de charger la batterie jusqu’à 100%.

 

Float : Une fois la phase d’absorption terminée, la batterie est pleine et le régulateur solaire passe en mode float. Ce mode fournit « la charge de maintient » de la batterie, pour que celle-ci reste toujours chargée à 100% et donc pour compenser l’auto-décharge naturelle. Le float consiste à fournir un courant faible à la batterie pour maintenir une tension constante. La tension float est inférieure à la tension d’absorption.

 

 

Etapes optimisée pour la charge d’une batterie. Source : Xantrex

 

Certains régulateurs évolués sont équipés d’accessoires bien utiles :

  • une sonde de température, collée à la batterie et raccordée au régulateur, qui sert à corriger la tension de charge. Cette sonde apporte une meilleure protection de la batterie et évite qu’elle ne surchauffe en cas de charge rapide (risque de destruction).

 

 

 

  • une fonction égalisation, utile pour les batteries à plomb ouvert, qui peut être assurée automatiquement à interval régulier (1 à 6 mois) ou manuellement par l’utilisateur. Suivez le lien pour plus de détails sur l’égalisation d’une batterie.
  • un afficheur à LED ou carrément un écran qui indique l’état de charge de la batterie et le fonctionnement du panneau solaire. Les modèles plus perfectionnés affiche même la puissance solaire fournie, la puissance consommée, et gardent en mémoire l’énergie produite et consommée par jour, par mois et par an.

 

 

 

 

  • Il arrive sur le marché de nouveaux régulateurs solaires intelligents qui mesurent les Ah entrant en sortant de la batterie. Ils connaissent ainsi précisement la quantité d’énergie restante pour couper l’alimentation des consommateurs au bon moment. Avec les régulateurs actuels qui mesurent simplement la tension et non pas le courant, le fait de brancher un appareil de forte puissance suffit à faire chuter la tension, ce qui déclenche la coupure de l’alimentation par le régulateur, alors que la batterie n’est pas totalement déchargée

 

Les régulateurs solaires MPPT (Maximum Power Point Tracking) sont de plus en plus présents sur le marché. Avec la baisse des prix de l’électronique, les régulateurs MPPT sont devenus monnaie courante, alors qu’ils étaient encore rares avant 2007.

 

Un régulateur MPPT permet de faire varier la tension des panneaux solaires pour qu’ils fonctionnement toujours au maximum de leur puissance, quelque soit la température et l’ensoleillement, ce que ne fait pas un régulateur solaire classique (appelé MLI pour Modification de Largeur d’Impulsion, ou PWM en anglais).

 

Un régulateur MPPT permet un gain d’énergie de 10 à 30% suivant les sites, pour un prix 2 à 3 fois plus élevé. Puisque les panneaux fonctionnent à une tension proche de 100V au lieu de 12V, 24V ou 48V, un régulateur MPPT permet de réduire la taille des câbles en cuivre et de faire des économies. Cependant, la technologie MPPT présente moins d’intérêt en climat chaud car la différence entre la tension du panneau et la tension de la batterie est faible. Les régulateurs MPPT sont en outre plus complexes et donc plus fragiles que leurs homologues classiques (PWM).

 

 

régulateur Tristar MPPT en 45A ou 60A

 

Grandes marques

 

Au risque de nous répéter, nous conseillons fortement d’acheter un régulateur solaire de grande qualité pour protéger vos batteries solaires et étendre leur durée de vie. Les grandes marques de régulateur proposant les produit les plus fiables, les plus performants et avec les meilleurs garanties sont :

  • Morningstar (USA)
  • Victron Energy (Pays Bas)
  • Steca (Allemagne)
  • Xantrex (Canada)
  • Phocos (Allemagne)
  • Tenesol (France)

 

Pour les régulateurs solaires MPPT de forte puissance, ont peut également citer :

  • Outback (USA)
  • Midnite Solar (USA)

 

Dimensionnement

 

Un régulateur fonctionne pour une tension de batterie, soit 12V, 24V ou 48V. Beaucoup de régulateurs solaires modernes s’adaptent à la tension de système, 12/24V pour les petits régulateurs et 12/24/48V pour les gros régulateurs. La sélection est généralement automatique. L’ampérage d’un régulateur définie sa puissance. Par exemple un régulateur de 10A et 12/24V permet de gérer un panneau solaire d’une puissance de :

10A x 12V = 120W pour un système 12V

10A x 24V = 240W pour un système 24V

 

Le fait de choisir une tension élevée pour le système solaire permet de faire des économies de régulateur.

 

C’est une bonne précaution de prévoir une marge de sécurité si vous souhaitez un jour augmenter la puissance de votre système avec plus de panneaux solaires, en cas d’achat de nouveaux équipements électriques, par exemple. Prenez une marge de 25% ou plus, c’est à dire que si vous avez besoin d’un régulateur de 15A, achetez en un de 20A ou 25A.

 

A l’installation, suivez de près les recommendations du fabricant. Il faudra adapter les paramètres du régulateur solaire en fonction du type de votre batterie : ouverte, AGM ou gel. Si vous utilisez les tensions de charge d’une batterie ouverte sur une batterie gel, vous allez l’endommager à grande vitesse.

 

Prix des régulateurs solaires :

 

Les prix varient fortement suivant les fonctionnalités (affichage, sonde de température, fonctionnalité, etc). Les prix indiqués dans le tableau correspondent à des régulateurs de grande marque disponibles au Sénégal :

 

Type de régulateur

Prix de vente

Petite puissance jusqu’à 10A (250W solaire en 24V)

5000 à 8000 Fcfa/Amp

Moyenne puissance de 10A à 30A (750W solaire en 24V)

4000 à 8000 Fcfa/Amp

Forte puissance de 30A à 60A (3000W solaire en 48V)

3000 à 7000 Fcfa/Amp

Forte puissance MPPT 60 ou 80A (3000W solaire en 48V)

11 000 à 16 000 Fcfa/Amp