Le Trésor Des Kerguelen

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578 Panneaux solaires et renforcement…

     Si les panneaux solaires "d'autrefois" (c-à-d il y a 20, 30 ou 40 ans…) étaient très solides, ceux qui sont fabriqués aujourd'hui le sont beaucoup moins. J'ai pu constater cette lacune avec la dernière tempête "Genk" car l'un de mes panneaux qui était en place à environs 10m du sol s'est désintégré avec les vents forts sous une pluie battante. Je parle des panneaux 12V utilisés en itinérance (bateaux, CC, expéditions...) et non, ceux fixés sur les toits.

Pour être précis, ce n'est pas sa surface de cellules photovoltaïques qui a lâché mais son entourage, réalisé en cornières d'aluminium, qui s'est désolidarisé de la plaque. Et très justement, c'est bien ce cadre qui tient tout le panneau en bonne place. Sur ces panneaux, la plaque de cellules est seulement enfichée dans l'entourage (glissière en U) avec un peu de silicone mais il n'y aucune vis ni boulon pour tenir l'ensemble de ce cadre cohérent ! Si cet entourage se désintègre (par les coins, non renforcés - 4 profilés tenus aux coins par une petite équerre interne, à griffe !!!!), eh bien, le plateau de cellules intérieur sort du cadre et part tout seul dans la nature en arrachant ses connexions filaires bien évidemment qui sont alors les seules à le retenir en restant attachées. C'est exactement ce qui est arrivé à l'un des miens parmi les 16 que je possède sur ma centrale.

     Curieusement il est le seul que je n'avais pas renforcé sur son cadre alu dans ce sens par anticipation d'une tempête plus violente. Eh bien, tout l'entourage a lâché et j'ai retrouvé le panneau, tout nu (la plaque de cellulles, entière), par terre à mon retour des fêtes de fin d'année. Cela a été pour moi une sacré surprise car cela fait maintenant 6 ans que toute la station fonctionne sans jamais avoir eu de problème. Tout sauf avec ce panneau que j'avais ajouté en 2022 histoire d'augmenter la puissance totale d'énergie disponible. En fait j'en avais ajouté deux mais l'autre avait été renforcé sur son cadre mais pas celui-ci qui a "explosé". Comme quoi, il faut les renforcer dès leur première installation surtout si, comme moi ici en Bretagne, ils sont "suspendus en l'air", très haut et non pas posés sur un toit à plat, mais soumis en plein, aux vents forts.

Il suffit pour cela d'ajouter des cornières dans les 4 coins ou des petites barres plates pour relier ses côtés, c’est-à-dire les 4 cornières support du panneau de cellules entre elles.

Voir sur cette photo la manière de faire pour renforcer les coins…

Sur le boîtier de raccordement aux 2 séries de cellules qui a été arraché, il suffira de souder un petit bout de clinquant (ou fil de cuivre) entre les sorties restantes de la plaque de cellules et de remettre ce boîtier à sa place d'origine en le collant au silicone tout simplement.

Et le panneau sera à nouveau opérationnel dans le parc...

     Petit aparté sur ce solaire photovoltaïque…

     Si le soleil nous envoie bien 1370W (moyenne) par m² sur la Terre et ceci valable partout sur la planète, il n'y aura jamais cette totalité disponible pour autant, pour nous "au sol"...c-à-dire en sortie de panneaux solaires (puissance disponible).

Voici pourquoi…

1) Les rayons du soleil venant de l'espace vont être réfléchis en partie pour un tas de raisons. A commencer par la surface supérieure des nuages ou carrément par la couche nuageuse la plus haute et parfois très uniforme (Cirrostratus dense). C'est ce qu'on appelle l’Albédo : partie du rayonnement solaire réfléchi et renvoyé vers l'espace par "effet miroir".

2) "Au sol", les surfaces très claires ou maritimes agissent de même, ce sont encore "de bons réflecteurs".

3) L'atmosphère elle-même en absorbe une autre partie suivant sa composition physico-chimique (couleur, hauteur, contenu, densité, poussières, obstacles, particules diverses…).

4) Divers phénomènes physiques vont encore en "détourner" une ultime partie…

Conclusion: sur les 1370W d'énergie reçue en haute atmosphère au niveau de la tropopause, arrivée au sol, il n'en restera plus, grosso modo, que 25 à 30%, soit environs 400 à 500W par m² utilisables effectivement pour nos panneaux photovoltaïques. Sachant que les panneaux photovoltaïques ont actuellement un rendement de 20 à 25% pour les meilleurs, il reste donc effectivement en électricité à la sortie de 100 à 150W maximum de puissance réelle fournie par m² (tendance : vers 23-25% pour des cellulles monocristallines et vers 20-22% pour les polycristallines).

     Autre phénomène restrictif, mais néanmoins contournable, c'est la latitude du lieu. Dès que l'on s'éloigne de l'équateur vers les pôles, la surface de référence doit être divisée par le sinus de la latitude du lieu pour avoir la partie réellement éclairée par les rayons solaires incidents. L'énergie reçue se retrouve donc étalée sur le sol par l'incidence des rayons reçus (et d'autant réduite par unité de mesure de surface) au fur et à mesure que l'on monte vers le pôle. Mais si vous positionnez un récepteur (panneau solaire par ex...) perpendiculairement au rayonnement reçu, vous récupérez la totalité de la puissance disponible, comme partout ailleurs sur la planète.

     Concernant le positionnement local des panneaux solaires… Voir un article très intéressant sur cette manière de les orienter, ici… Trucs & Astuces 274.

Il faut toujours se rappeler que les rayons du soleil doivent être reçus le plus possible à la verticale du panneau pour que la puissance transformée soit maximale. Dès qu'il y aura de l'incidence (angle de réception) sur les panneaux, une partie du rayonnement solaire sera "étalée", donc diminuée voire réfléchie et là, perdue pour vous. Se souvenir également que le soleil se décale en latitude cette fois chaque jour pour osciller entre 23°N et 23° Sud (balancement saisonnier sur un an).

Qu'on se le dise et bon vent…!