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Nous sommes Samy et Estelle, deux étudiants en deuxième année du cycle préparatoire de Polytech Angers. Dans cet article, nous allons vous présenter notre projet de fin d’année concernant l’autoconsommation photovoltaïque encadré par notre tuteur Hassan Bouljroufi.

Contexte :

De nos jours, en réponse à notre style de vie énergivore, il est essentiel de faire évoluer nos habitudes de consommation et notamment celle de l’énergie électrique. C’est donc autour de cette thématique que nous avons mis en place notre projet.

Objectifs :

Les objectifs de notre rapport étaient :

• de comprendre le fonctionnement de l’énergie photovoltaïque ;
• d’en savoir plus sur la production et la consommation de sa propre électricité ;
• d’en savoir plus sur la législation et les démarches administratives à suivre lors d’un projet d’autoconsommation ;
• de réaliser une installation électrique fonctionnelle en toute sécurité.

L’autoconsommation, qu’est-ce que c’est ?

Pour faire simple, l’autoconsommation est le fait de produire soi-même l’énergie électrique que l’on consomme au quotidien. Nous avons donc décidé de découvrir comment produire de l’électricité nous-mêmes, en réalisant une installation à l’aide d’un panneau photovoltaïque, un micro-onduleur, un relais, un disjoncteur différentiel et un disjoncteur divisionnaire.

Le panneau est en partie constitué de cristaux de silicium (un semi-conducteur) qui ont été au préalable dopés, c’est-à-dire qu’on leur a injecté des atomes particuliers pour charger une couche du panneau négativement (électrons en excédent), et une autre couche positivement (électrons en déficit). Le soleil émet des photons qui transportent de l’énergie. En traversant la cellule photovoltaïque, l’énergie de ces photons va être absorbée par les électrons, les excitant, et provoquant alors le déplacement d’électrons des deux couches négative et positive. Cela crée ainsi un courant. 

Le courant produit est un courant continu, mais pour pouvoir être consommé, il faut un courant alternatif. C’est le rôle que joue le micro-onduleur. En effet, grâce à des dipôles que l’on ouvre et ferme de manière alternative, celui-ci convertit le courant continu en courant alternatif.

Les disjoncteurs et le relais sont utilisés pour la sécurité de l’installation. Le relais était nécessaire à cause du micro-onduleur que l’on a choisi, celui-ci a pour fonction de déconnecter les micro-onduleurs et d’interrompre la production d’électricité du panneau photovoltaïque en cas de coupure du réseau. 

Le rôle des disjoncteurs est de protéger les biens et les personnes des risques d’électrisation / électrocution, en surveillant en permanence le courant qui entre et qui sort : s’il y a une différence entre les deux, il coupe le passage du courant pour mettre l’installation en sécurité.

Réalisation du projet :

1- Sécurité

Avant de réaliser le montage, nous avons dû nous informer sur les différentes normes de sécurité liées à l’électricité.

Parmi elles : 

–Norme NF C 15-100 : norme nationale, qui définit des règles de conception, de mise en oeuvre et d’entretien pour des installations électriques basse tension (tension alternative qui ne dépasse pas 1000V, ex : habitations, ateliers ou petites industries)

D’après cette norme, nous devions obligatoirement réaliser la mise à la terre de notre installation. 

Lorsqu’il y a une fuite de courant sur un appareil électrique et qu’un élément conducteur comme notre corps touche l’appareil, l’électricité va s’échapper vers le sol en passant par notre corps et donc nous électrocuter. Cependant, le fait de lier un composant à la terre permet de renvoyer le courant dans la terre et d’envoyer l’information au tableau électrique, qui va activer les différents disjoncteurs.

–Tableau électrique :

Pour que la mise à la terre du tableau soit efficace, nous l’avons reliée à notre tableau. Dans ce tableau, nous avons dû installer un disjoncteur différentiel et un disjoncteur divisionnaire, un relais (essentiel pour notre micro-onduleur), un câble et une prise de réinjection dans le réseau.

2- Montage

-Mettre le panneau à la terre à l’aide d’une cosse à œillet

 Pour ce faire, il faut mettre le bout du fil de la terre à l’arrière de la cosse jusqu’à ce que la gaine atteigne le bout de la cosse (métallique donc conducteur). Pour que le fil tienne dans la cosse, nous avons, à l’aide de notre tuteur, procédé à un étamage du fil afin qu’il soit plus épais. Une fois que le fil tenait bien dans la cosse, il fallait lier la cosse au panneau.

– Surveiller la fiabilité de la mise en terre (test de continuité sur le cadre du panneau)

Il y avait un trou dans le cadre du panneau destiné à la mise à la terre, nous avons donc rentré une vis dans l’œillet de la cosse et dans le trou de terre, et nous l’avons fixée avec un écrou. Nous avons alors effectué un test de continuité à l’aide d’un multimètre pour vérifier que le fil n’était pas coupé, et que le courant passait bien dedans. 

-Relier le micro-onduleur aux prises mâle et femelle du panneau 

-Surveiller les voyants

-Brancher le câble de réinjection

-Allumer le relais

-Surveiller le voltage et le courant à l’aide d’une pince ampère-métrique

Bilan :

Le panneau a finalement produit un courant d’environ 0.74A sous une tension alternative de 240V. Cela reste minime mais notre expérience avait pour principal objectif de contrôler la mise en place du panneau et de vérifier si les branchements étaient corrects pour permettre une production de courant en toute sécurité ; on aurait sans doute obtenu de meilleurs résultats si notre panneau était mieux incliné et qu’il y avait plus de soleil au moment d’effectuer le test.

Pour aller plus loin

Si le sujet vous intéresse davantage, voici le lien vers notre rapport détaillé :

Remerciements

Nous tenons à remercier M.Hassan BOULJROUFI, notre tuteur, qui nous a suivi
tout au long de cette période de projet en nous conseillant sur les différentes démarches à suivre et en nous apportant son savoir et son savoir-faire.
Par ailleurs, nous remercions également 123Elec et Leroy Merlin pour le service qu’ils nous ont fourni pour permettre la mise en forme de ce projet.

Enfin, nous remercions Polytech Angers pour nous avoir permis de réaliser ce projet.

Merci pour votre lecture !

Samy et Estelle