Panneau solaire bateau

Énergie solaire embarquée

- L'énergie verte à bord -

De nombreux propriétaires de bateaux utilisent des panneaux solaires pour bateau. Parfois un seul, parfois plusieurs. Les panneau solaire marin peuvent être montés directement sur le pont, sur une armature stable ou peuvent être utilisés comme installation mobile. Si nécessaire, ils peuvent être placés à un endroit disponible sur le pont ou sur un bimini.

Ou sont utilisés les panneaux solaires bateau ?

Les systèmes d'énergie solaire sont aussi connus sous l'appellation systèmes ou panneau photovoltaique bateau. Ils ne sont pas uniquement utilisés sur les bateaux à moteur ou les mobil-homes, mais aussi pour les résidences secondaires, les serres de jardin, les chalets, etc., en tous lieux ou l'accès au réseau électrique publique est limité ou impossible. Les systèmes d'énergie solaire utilisés de la sorte produisent un courant de 12 ou 24 V et sont connus sous l'appellation : «systèmes autonome».

Quel sont les éléments qui composent un système d'énergie solaire pour bateau ?

Un système d'énergie solaire est composé d'un ou de plusieurs panneaux solaires bateau, d'un régulateur de charge, de fournitures électriques telles que les câbles pour connecter les modules aux batteries, des connecteurs, des porte-fusible ainsi que des fusibles ainsi que du matériel d'installation comme les supports pour panneaux, vis, colle, passe-câbles, etc.

Comment fonctionne un panneau solaire voilier pour recharger batterie 12v bateau ?

Le panneau solaire souple pour voilier transforme la lumière solaire en énergie électrique (tension et intensité continues - DC). Un régulateur de charge limite le taux auquel le courant généré par le panneau solaire est ajouté ou pris sur la batterie (ou un banc de batterie) pour alimenter les appareils. Les batteries embarquées emmagasinent l'énergie électrique qui pourra être utilisée lorsque aucune énergie solaire n'est disponible, la nuit par exemple. Les appareils DC sont alimentés soit directement par le système d'énergie solaire, soit par la batterie. Si cela s'avère nécessaire, on peut utiliser un convertisseur pour produire du courant alternatif (AC) à partir de la batterie, et donc brancher des appareils en 230 V.

Comment installer un panneau solaire flexible à bord ?

L'installation d'un tel système à bord n'est qu'un travail de bricolage. En trois étapes seulement, vous posséderez une source d'énergie supplémentaire qui transformera l'énergie du soleil en électricité que vous pourrez stocker dans une batterie ou utiliser sur l'installation électrique de votre bateau, et cela, sans action supplémentaire de votre part.

1.
Choisissez un emplacement qui ne soit pas à l'ombre et fixez (collez ou vissez) le panneau solaire souple 12v dans la position désirée.

2.
Montez le régulateur de charge, connectez les câbles (+) et (-) à la sortie du régulateur (symbole «batterie») ainsi qu'à la batterie. Les informations relatives à la section des câbles se trouvent dans le manuel d'installation et de montage fournit par la plupart des fabricants. Configurez le régulateur en fonction du type de batterie et n'oubliez pas d'installer un fusible à proximité de la batterie, sur le câble (+).

3.
Acheminez les câbles (+) et (-) du panneau vers l'entrée du régulateur de charge (symbole « Panneau»). En masquant le panneau solaire souple lorsque vous effectuer les branchements, vous éviterez les arcs électriques sur les prises ou les bornes du régulateur.

Ne sous estimez pas le point N°3. Cela est la seule étape compliquée de tous le processus d'installation, il est donc judicieux d'y consacrer plus de temps et d'attention. C'est pourquoi les câbles qui arrivent du bateau panneau solaire doivent être correctement isolés de l'extérieur et acheminés sous le pont vers le régulateur sans être trop tendus. Parfois, faire passer les câbles dans des endroits étroits ou difficiles d'accès relève du défi.

Notre astuce :  Lorsque vous choisissez un endroit pour installer votre panneaux solaire voilier, vous devez considérer comment les câbles peuvent être acheminés !!! De nombreux panneaux solaires sont livré avec des câbles de longueur suffisante. Si les câbles ne sont pas assez long ou si plusieurs panneaux doivent être connectés en parallèle, vous devez veillez à ces câbles soient d'une section suffisante. L'objectif et de limiter au maximum la perte de voltage vers le régulateur. Idéalement, elle devrait être de moins de 2% par rapport au voltage du module.

Quels sont les points important à prendre en compte lorsque vous installez un panneau solaire souple bateau ?

Il est important de connaître les spécifications ainsi que les conditions d'utilisation des panneau solaire souple pour bateau et des régulateurs de charge, et d'en tenir compte lorsque vous planifiez et installez le système. Quel panneau solaire pour recharger batterie 12v ? Le but est d'obtenir une exposition optimale des panneaux à la lumière, et cela pendant toute la journée. La lumière solaire doit éclairer directement le panneaux solaires souples bateau, verticalement et sans zone d'ombre. Due à la course du soleil pendant la journée, la puissance en sortie d'un système photovoltaïque n'est pas constante. Elle est au plus fort à midi (lorsque le soleil est au zénith). Les modules solaires peuvent générer de l'énergie même lorsque le soleil est bas sur l'horizon comme le matin ou l'après-midi, tout comme par faible luminosité lorsque le ciel est voilé. Dans ces cas, la production d'énergie du panneau photovoltaique bateau dépendra de son exposition à la lumière, car cette production est proportionnelle à l'intensité de l'exposition. (Exposition solaire max. = énergie maximale, demi exposition = 50% d'énergie, etc.)

Si vous envisagez d'utiliser un panneau solaire pliable 50w tout le long de l'année, gardez à l'esprit que l'angle de radiation change non seulement pendant la journée, mais aussi selon les saisons. En été, il y a plus d'heures d'ensoleillement qu'en hivers lorsque le soleil est bas.

Panneau solaire pour bateau : quelle puissance ?

Il est difficile de répondre à cette question. Tout dépend de ce que vous attendez de votre module solaire.

1. Désirez-vous profiter de l'énergie solaire gratuite afin de ne pas solliciter votre batterie de service pendant la journée et alimenter seulement votre glacière ou réfrigérateur ?

2. Souhaitez-vous charger vos batterie avec votre panneau solaire flexible pour bateaux lorsque vous ne pouvez pas utiliser votre prise de quai ?

3. Souhaitez-vous juste maintenir le niveau de charge de vos batteries ?

4. Désirez-vous que l'énergie solaire puisse vous fournir suffisamment de courant pendant 24h ou plus ? Dans ce cas, votre installation panneau solaire souple bateau devra être en mesure de produire assez d'énergie pour tous les appareils branchés sur votre réseau électrique et pouvoir charger votre batterie de service.

Pour pouvoir répondre à cette question, vous devez connaître la consommation de vos appareils et leur fréquence d'utilisation. Cela signifie que vous devez connaître combien d'ampères-heure (Ah) ou de watts-heures le ou les appareils consomment sur une période de temps définie. Il existe différentes manières pour déterminer vos besoins en énergie :

1. Faire un bilan électrique
2. Déterminer les besoins avec un contrôleur de batterie
3. Rechercher les bonnes informations sur internet

Où le panneaux solaires souples marine doit-il être installé à bord ?

Les panneau solaire bateau souple doivent être exposés à la lumière directe aussi longtemps que possible. La puissance maximale est atteinte lorsque les rayons du soleil sont à la verticale du panneau. Toute personne ayant déjà travaillé le sujet des panneau solaire flexible bateau sait que plus les panneaux sont grand, plus ils produisent d'énergie. Exemple : Un panneau solaire 12v50w doit faire environ 0,4 m². Un panneau solaire 12v 100w fera environ 0,7 m². Quoi qu'il en soit, les dimensions du module (longueur et largeur) détermineront si un seul ou plusieurs modules pourront être installés sur l'emplacement dédié à bord, ce qui de fait déterminera combien d'énergie pourra être produite. Si vous ne disposez pas d'un espace suffisant pour installer vos panneau solaire pour batterie 12v, vous pouvez envisager des panneaux avec un support textile. Vous pouvez les placer où vous voulez, les mettre en hauteur, les sangler ou s'ils sont équipés de boutons-pression de type TENAX ou LOXX, vous pouvez les fixer au bimini ou sur toute autre surface textile.

Quelles caractéristiques doit posséder un module solaire embarqué ?

L'armature des modules solaires est souvent montée à une hauteur qui ne gène en rien l'utilisation du bateau ou du véhicule, et à un endroit où le panneau est suffisamment ventilé (par exemple : sur un support d'équipement ou une surface dégagée du rouf). Les modules semi-flexibles sont parfaits pour être montés directement une surface légèrement incurvée du pont. Dans certains cas, vous aurez besoin de panneau solaire au sol sur lesquels vous pourrez marcher. Vous devez aussi prendre en compte la boite de jonction et le câblage.

Comment puis-je brancher les câbles de connexion aux panneau solaire pliable et comment les faire passer sous le pont ?

Si vous souhaitez brancher plusieurs flexible panneau solaire en parallèle, ceci doit être effectué sur le pont. Seuls les modules avec une protection séparée des cellules font exception. Ils peuvent être connecté en parallèle par la sortie de la protection des cellules.
Il est bien sûr possible d'acheminer les câbles de connexion de chaque panneau solaire flexible 12v vers le régulateur de charge, et ensuite de les brancher en parallèle. Passer un unique câble est plus aisé que de passer un câble (+) et un câble (-) individuellement.

Si vous souhaitez utiliser des panneaux solaires souples bateau amovibles à bord en évitant d'avoir des long câbles qui courent sur le pont, ce qui pourrait être dangereux, vous devez installer des prises à des endroits adaptés. Les prises peuvent être utilisées comme prises de pont du panneau au régulateur de charge. Vous pouvez connecter plusieurs prises en parallèle, (+) avec (+) et (-) avec (-). Peut-être que vous souhaiterez essayer avec un seul panneau pour commencer, puis étendre le système à votre propre installation panneau solaire sur bateau ultérieurement. Mais, anticipez vos besoins afin de ne pas avoir à tout recommencer plus tard.

Quels types de bateau energie solaire trouve-t-on sur le marché ?

- Vue d'ensemble -

Technologie cellulaire

Un panneau solaire catamaran appelé aussi photovoltaïque (PV) convertit les rayons du soleil en énergie électrique. Lorsque la surface ne s'avère pas suffisante pour installer un système photovoltaïque, il faudra privilégier les modules à hautes performances. Dans la plupart des cas, ces sont à cellules mono ou polycristallines. Actuellement, les modules à cellules mono-cristallines affichent des performances supérieures à 20%. Les modules à cellules polycristallines affichent des performances un peu plus faible mais qui peuvent atteindre jusqu'à 20%. Les autres technologies de cellules (en couche mince, CIS/CIGS) sont moins performantes. Néanmoins, ces technologies méritent d'être mentionnées car, par rapport aux cellules mono ou polycristallines, elles présentent l'avantage d'être plus légères, d'avoir moins de pertes par ciel voilé, par haute température ou lorsqu'elles sont partiellement à l'ombre. Cependant, pour obtenir les mêmes performances qu'avec des modules à cellules mono ou polycristallines, une plus grande surface de bateau panneau solaire sera nécessaire.

Efficacité du module

Le rendement du module indique quel pourcentage de rayonnement solaire peut être converti en électricité. Il n'est identique au rendement des cellules qui composent l'installation solaire bateau, car la taille et l'installation de l'ensemble influence le rendement du module entier. L'élément de base de la plupart des panneau solaire au sol est la cellule photovoltaïque, qui est habituellement constitué d'une matière semi-conductrice, le silicium. Dû aux différentes manières de traiter le silicium, une distinction doit être faite entre cellules mono ou polycristallines

Cellules monocristallines

Du silicium monocristallin fondu est nécessaire à la fabrication de cellules monocristallines. Des cristaux simples en forme de barre sont produit par fusion et coupés en tranches. Les cellules monocristallines produites ainsi offrent une efficacité supérieure de plus de 20%. Cela signifie quelles sont en mesure de transformer 1/5 du rayonnement solaire en énergie électrique

Cellules monocristallines à contact arrière

La poursuite du développement de ce type de cellules a permis d'obtenir un rendement supérieur à 25%. Les cellules monocristallines à contact arrière ne sont connectées que sur un coté et n'ont pas de conducteurs argenté sur leur surface supérieure, de couleur bleu foncé. Cela signifie qu'une plus grande surface est exposée aux rayons solaires, ce qui les rends plus performantes.

Cellules polycristallines

Le processus de fabrication des cellules polycristallines, ou cellules multi-cristallines, est plus simple. Le silicium liquide est fondu et coulé en blocs qui sont ensuite coupés en tranches. Lorsque la matière se solidifie, elle ne forme pas un cristal unique, mais de nombreuses structures cristallines. Les panneaux à cellules polycristallines ont habituellement un aspect bleuté. De par la structure inégale des cristaux, la lumière s'y réfléchit différemment, ce qui rend la surface du panneau brillante. Les cellules polycristallines sont moins coûteuse à produire mais sont un peu moins performantes que les cellules polycristallines.

Cellules en couche mince

Pour fabriquer des cellules en couches minces, du silicium amorphe est déposé en couche très fine sur une feuille de verre ou un film. Les cellules solaires au silicium amorphe sont moins efficaces que les cellules cristallines, mais elles sont moins sensibles aux changements de température, elles sont particulièrement à adaptées à une utilisation avec des conditions d'ensoleillement difficiles telles que ombrage partiel ou lorsque la lumière n'est homogène (lumière diffuse).

Cellules CIS/CIGS

Ces cellules ne sont pas faites de silicium, et leur nom fait références aux composants chimique utilisés : cuivre, indium, gallium et sélénium. Les combinaisons plus fréquemment utilisé sont le sulfure d'indium et de cuivre (CuInS2) et le diséléniure de cuivre/indium/gallium (Cu(In,Ga)Se2.) Comme pour les cellules en couche mince, le matériau absorbant est appliqué sur une feuille de verre ou de plastique. Les cellules CIS/CIGS sont extrêmement efficaces car elle ont la plus haute sensibilité spectrale. Cette technologie est généralement utilisée pour les panneaux solaires flexibles 

Structure des panneaux solaire pour bateaux

La plupart des panneaux solaires marine sont composées d'un certain nombre de cellules photovoltaïques en silicium. Un seule cellule génère généralement un courant de 0,5 V à 0,6 V. C'est trop peu pour charger une batterie de 12 V, par exemple, qui nécessite un voltage de plus de 15 V. Pour obtenir un voltage plus élevé, de plusieurs cellules sont fixées sur un support et connectées en série jusqu'à obtenir le voltage désiré. Des languettes de métal à l'intérieur du panneau sont utilisées pour connecter les cellules aux bornes du module. En procédant ainsi, les cellules mono et polycristallines affichent une puissance en sortie inférieure par température élevée.
Exemple : Un module 12 V est constitué de 36 cellules* connectées en série. Il en résulte que la tension en circuit ouvert (Uoc) sera d'environ 21 V et la tension à puissance maximale (Ump) sera de 17 à 18 V. Un module 24 V possède deux fois plus de cellules connectées en série, à savoir 72, qui permettent donc de doubler la valeur du voltage.
* Selon la conception du module et le type de cellule, un panneau 12 V peut être constitué de 32 à 40 cellules connectées en série. Les cellules ou modules solaires connectés en série sont appelés chaînes.

Combien d'électricité est produite par une cellule solaire ?

Le courant généré par l'installation panneau solaire bateau dépend d'abord de la taille des cellules solaires. Par exemple, une cellule solaire du commerce produit un courant de 30 à 36 mA par cm² dans des conditions optimales d'exposition. Une cellule solaire monocristalline d'une surface de 15,6 x 15,6 cm (= 243 cm²) peut ainsi produire un courant 7 à 9 A. Sachant cela, la tendance se porte souvent sur le choix de panneaux à cellules larges. Ce choix s'avère judicieux pour les installations solaires dont les panneaux bénéficie d'une bonne exposition sans trop de période à l'ombre. Les systèmes PV embarqués ou pour caravanes sont souvent constitués d'un seul panneau solaire. Comme on ne peut pas garantir que l'installation ne sera pas à l'ombre à un moment de la journée, il peut en découler une perte de performance. Pour cette raison, les fabricants ont optimisé leurs modules. Au lieu d'une chaîne unique de larges cellules, deux chaînes ou plus de plus petites cellules sont utilisée et connectées en série. Par bonne condition d'exposition, ces panneaux solaires pour voilier produisent presque autant d'électricité que ceux qui sont équipés de cellules larges, mais si une des chaînes de cellules se retrouve à l'ombre, elle continuera de produire le même puissance que les chaînes restantes 

À quoi servent les diodes shunt et pourquoi une protection contre les points chauds est nécessaire ?

Récapitulons : Les cellules solaires sont connectées en série et en parallèle au panneau solaire souple marin. Le nombre de cellules connectées en série détermine le voltage du module, alors que le nombre de chaînes de cellules connectées en parallèle détermine l'intensité.
Si plusieurs cellules sont connectées en série et certaines d'entre elles ne sont à l'ombre, ces cellules (ou la matière laminée) peuvent surchauffer et être détruire. Ceci peut provoquer le cloquage ou le fendillement au niveau de la zone concernée. Ce type de dommage est connu des experts sous le nom de «point chaud». Pour éviter les points chauds, les diodes shunt sont connectées en parallèle inversée par rapport aux cellules solaires. En pratique, une diode shunt sert pour 15-20 cellules connectées en série. L'anode de la diode est connectée au pôle négatif des cellules à protéger et la cathode au pôle positif. Les diodes ne causent aucune perte car aucun courant ne les traverse pendant une utilisation normale. La diode shunt permet au courant de circuler dans le module PV lorsqu'il est partiellement ombragé.

Modules solaires avec cadres en aluminium

Dans ce cas, les cellules et leurs supports sont montées dans un cadre en aluminium et recouverts d'un verre trempé. La face arrière est étanche et le pourtour scellé. Sur la face arrière du module se trouve une boîte de jonction. Elle contient souvent les diodes shunt et anti-retour. Beaucoup de modules sont déjà équipés de deux câbles pour connexion solaire (PLUS et MOINS) ainsi que de connecteurs. Le boîtier de jonction de devrait jamais être ouvert, sauf en cas de nécessité absolue ou après s'être renseigné auprès du fabricant/fournisseur du module, car il est indispensable qu'il demeure scellé de manière fiable.

Panneau solaire semi flexible

Ce type de modules ne nécessitent pas de cadre ou de verre. En effet, les cellules et leur support sont posés sur un film laminé ETFE (éthylène-tétrafluoroéthylène) et EVA (éthylène-vinyle acétat). Le terme semi-rigide indique que ces modules ne sont pas rigides comme les modules sur cadre, et qu'ils peuvent être installées (vissés ou collés) sur des surfaces incurvées. L'idée que l'on puisse marcher ou déplacer TOUS les modules semi-flexible, est très répandue, mais ce n'est pas vrai. On ne peut marcher sur les modules semi-flexible que si le fabricant mentionne que ce type de pratique est possible. Pour que cela soit possible, il faut aussi qu'ils soient montés solidement et bien à plat sur la surface qui les accueille. Il est tentant d'utilisation des modules semi-flexibles afin de pouvoir les déplacer, pour les monter sur un bimini, par exemple. Cependant, dû au fait que les modules puissants de grande taille risquent constamment d'être déformés sous l'effet du vent lorsqu'ils sont installés sur un bimini ou lorsqu'ils sont déplacés, il existe un risque de rupture des connecteurs des cellules au fil du temps. Ce qui, à terme, pourrait causer une défaillance du module.

Notre astuce: Si vous souhaitez un module semi-rigide déplaçable, vous devez rigidifier sa face arrière avec un matériau approprié. Un panneau léger en sandwich aluminium de 3 mm est parfait pour cet usage. Ces panneaux peuvent être achetés en ligne, il vous faudra les couper à la taille requise. Avec un peu de réflexion, on peut utiliser ce type de montage de différentes manières. Le panneau doit être plus large de quelques centimètres pour pouvoir effectuer les perçages nécessaires et installer le matériel de fixation. Ainsi, le panneau solaire flexible sur bimini pourra être installé sur cette toile, mais aussi sur un balcon arrière ou un rail. Avec un peu d'astuce, vous pourrez même le rendre réglable afin de pouvoir l'orienter un fonction de la position du soleil.

Rubriques connexes : Régulateurs de charge, batteries et nécessaire d'installation

Si vous décidez d'investir dans l'énergie solaire pour votre bateau, vous devriez vous renseigner sur le matériel nécessaire au préalable. Vous aurez d'abord besoin d'un régulateur de charge, ainsi que d'une batterie correspondante. Sans ces composants indispensables, vous ne serez pas en mesure d'utiliser votre panneau solaire fraîchement acquis et ne pourrez pas stocker l'énergie ainsi accumulée. Dans notre rubrique "Accessoires de montage, câbles et adaptateurs pour technologie solaire", vous trouverez tous les accessoires dont vous aurez besoin pour un montage optimal de votre installation. Vous avez besoin de plus renseignements en ce qui concerne le solaire sur votre bateau ? Alors notre guide "L'énergie verte à bord" saura vous venir en aide de manière détaillée pour toute question ouverte quant au thème du photovoltaïque à bord.