Si votre installation solaire produit plus d’électricité que vous ne pouvez en consommer, il peut être intéressant de stocker le surplus grâce à une batterie. Mais saviez-vous que pour optimiser le stockage, des accessoires appelés régulateurs solaires existent ? Présentation des régulateurs de charge solaire, de leur fonctionnement et des raisons pour lesquelles ils sont bénéfiques à votre installation.
Qu’est-ce qu’un régulateur de charge solaire ?
Autrement dénommé contrôleur de charge, un régulateur de charge solaire est un des accessoires d’une installation photovoltaïque. Il se présente sous la forme d’un boîtier électronique raccordé à votre système de production d’électricité photovoltaïque.
Son rôle est d’optimiser le processus de charge des batteries de stockage, que vous pouvez installer pour récupérer l’électricité solaire produite en surplus.
Ainsi, il permet :
- D’éviter les pertes de puissance de votre installation photovoltaïque ;
- D’éviter que les batteries soient en surcharge en stoppant la charge d’énergie quand le stock d’énergie de la batterie est au maximum ;
- De prolonger la durée de vie de la batterie en ralentissant la décharge de la batterie, pour éviter toute décharge profonde. Il faut en effet éviter que la charge de la batterie descende en-dessous de 40 % au monte au-dessus de 95 % pour allonger sa durée de vie.
Il a en outre un autre intérêt : celui d’accroître la puissance de vos panneaux solaires et ainsi disposer davantage d’électricité.
Ainsi, le régulateur de charge solaire est un outil utile pour booster la performance globale de votre installation photovoltaïque, vous permettant d’être toujours plus indépendant vis-à-vis du réseau d’électricité d’EDF.
Comment fonctionne le régulateur de charge solaire ?
Installé entre les panneaux solaires, les batteries et les éléments gérant l’alimentation des appareils électriques, le régulateur pour panneaux solaires a pour but de gérer la charge de la batterie.
Pour comprendre leur fonctionnement, il faut revenir au fonctionnement de votre installation solaire dans son ensemble.
Ainsi, lorsqu’elles captent les rayons du soleil, les cellules photovoltaïques (ou capteurs solaires) transforment l’énergie reçue en courant continu. Mais ce courant n’est pas apte à alimenter vos appareils électriques : il faut encore le transformer en courant alternatif. C’est le rôle de votre onduleur ou de vos micro-onduleurs.
Une fois cette étape passée, deux situations peuvent se présenter.
Vous consommez l’électricité immédiatement
Vous avez besoin d’électricité immédiatement, pour mettre en marche votre machine à laver, votre lave-vaisselle, votre ordinateur, votre box… pour vous chauffer ou encore vous éclairer ? Dans ce cas, le courant alternatif vert produit par vos panneaux solaires est consommé sans délai.
Vous constatez un surplus de production
Vous êtes absent de chez vous et la puissance produite par les panneaux solaires photovoltaïques est supérieure à la demande (c’est-à-dire au niveau de consommation immédiat de vos appareils électriques) ? Dans ce cas, vous pouvez stocker le surplus dans une batterie. Cela vous permettra de consommer plus tard cette électricité, peut-être à des moments où la production ralentie (par exemple la nuit).
Ainsi, Mon Kit Solaire vous propose plusieurs modèles de batteries nomades de la gamme GOAL ZERO YETI. Ces batteries, dont les prix s’échelonnent de 350 à 6500 euros vous permettront d’alimenter votre vie à la maison ou encore au travail et sur la route.
C’est là que le régulateur de charge solaire intervient. Il va plafonner la puissance et la tension de sortie du panneau solaire de manière à ce que la batterie puisse être alimentée à son maximum sans pour autant être en surtension.
Les différents types de régulateurs sur le marché
Il serait plus juste de parler de régulateurs de charge solaire au pluriel car en réalité, il en existe de plusieurs types.
Les modèles de régulateurs de charge solaire électromécaniques
Il s’agit des modèles les plus anciens de régulateurs de charge solaire. Si les régulateurs électromécaniques ne sont désormais plus commercialisés, il en reste néanmoins en service.
Les modèles de régulateurs de charge solaire dit PWM
De la famille des régulateurs de charge solaire MLI (Modulation à Largeur d’Impulsion), les modèles de régulation de type PWM (Pulse With Modulation) sont couplés directement à la batterie. Ils récupèrent ainsi le courant produit par les panneaux solaires. Sous la forme d’impulsions de longueur et de fréquence variables, ils transmettent ensuite ce courant à la batterie, dès lors que la tension de la batterie est inférieure à celle du panneau.
Les modèles de régulateurs de charge solaire dit MPPT
Appartenant également aux modèles de régulation MLI, les régulateurs de type MPPT (Multi Power Point Tracking) sont en couplage indirect avec la batterie. En effet, les deux appareils sont couplés via un adaptateur d’impédance de type MPPT.
Avec un régulateur de type MPPT, la tension du panneau solaire est balayée de manière à ce que le panneau fournisse toujours sa puissance de sortie maximale.
C’est la raison pour laquelle ils conduisent plus de courant aux batteries et en optimisent la charge. On estime en effet que l’alimentation électrique sortie de panneau solaire peut augmenter jusqu’à 30% avec ce système.
LE SAVIEZ-VOUS ?
Certaines fonctionnalités avancées peuvent aussi être présentes sur certains modèles de régulateurs de charge photovoltaïque, telles que :
- Des sorties auxiliaires multiples ;
- Un raccord pour connecter l’appareil à des écrans de contrôle à distance ;
- Un logiciel permettant la meilleure gestion du fonctionnement de la batterie ;
- Des connexions Bluetooth ou wifi pour afficher l’écran de contrôle sur vos divers supports.
Enfin, certains régulateurs solaires se présentent sous la forme d’un coffret pré-câblé : l’installation est ainsi extrêmement simplifiée.
Les avantages du régulateur de charge solaire
Les avantages à installer un régulateur de charge sur votre système solaire photovoltaïque sont nombreux.
D’abord, vous pouvez augmenter la durée de vie de votre équipement, qu’il s’agisse de votre batterie ou même de vos panneaux solaires.
Ensuite, vous pouvez optimiser le rendement de votre installation solaire, puisqu’un régulateur a un effet bénéfique sur la production de votre installation.
Il s’agit en outre d’un atout précieux pour aller encore plus loin dans votre démarche d’autoconsommation. En effet, si vous produisez un surplus d’électricité verte par rapport à votre consommation à un temps T, vous pourrez la stocker avec encore plus d’efficacité et la consommer à un moment où votre système solaire est moins performant. Vous réduisez ainsi encore plus votre dépendance vis-à-vis du réseau EDF et gagnez sur vos factures d’énergie. Un vrai plus pour renforcer la rentabilité de votre investissement !
Les inconvénients du régulateur de charge solaire
Si les régulateurs de charge solaires sont des alliés incontestables pour optimiser le fonctionnement de votre centrale solaire et de vos batteries, ils ne sont pas pour autant exempts d’inconvénients.
Les contrôleurs solaires à technologie PWM sont certes abordables d’un point de vue financier et permettent une utilisation plus générale. Mais ils peuvent toutefois grever la production solaire en elle-même, puisqu’ils fonctionnent en circuit fermé.
Parallèlement, les régulateurs solaires MPPT sont plus avantageux sous un climat froid. Si les températures sont trop élevées, les bénéfices à leur utilisation sont moins flagrants.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Favorisent la prolongation de la durée de vie de votre équipement (batteries et panneaux photovoltaïques) | Sensibilité à la chaleur des régulateurs solaires MPPT |
| Optimisent la production d’électricité solaire et son stockage | Moins bonne performance des régulateurs solaires PWM |
| Permettent une démarche d’autoconsommation encore plus poussée | |
| Renforcent la rentabilité d’une installation solaire |
Comment choisir un régulateur de charge solaire ?
Vous souhaitez acquérir un régulateur solaire mais vous hésitez entre les deux types de modèles possibles. Voici quelques clés pour bien choisir entre un régulateur solaire MPPT ou un régulateur solaire PWM.
Quel est le niveau de chaleur de votre région d’habitation ?
Comme nous l’avons vu plus haut, le bénéfice des régulateurs solaires est plutôt minime lorsqu’il fait chaud. En effet, les régulateurs solaire MPPT captent l’excès de tension de vos panneaux solaires pour le rediriger vers votre batterie. Or, ces cas de surtensions sont plus nombreux lorsque les températures diminuent, puisque le Vpm de vos panneaux solaires augmente.
Vos batteries ont-elles le temps de se décharger ?
Si la puissance de votre installation solaire ne permet pas à votre batterie de se décharger, le niveau de charge de cette dernière avoisinera toujours son maximum. Dans ce cas, il est conseillé de se tourner vers un contrôleur PWM. Ce dernier aura plus de facilité à contrôler efficacement le débit de chargement de votre batterie et à éviter la surcharge. Il est par ailleurs plus économique à l’achat.
La puissance de votre système
Votre installation présente-t-elle une plutôt faible puissance ? Dans ce cas, les systèmes MPPT vous sont recommandés. Ils sont en effet plus efficaces que les contrôleurs solaires PWM sur de petites puissances.
Le modèle de modules solaires utilisés
Votre installation solaire est reliée au réseau ? Vous avez, dans ce cas, tout intérêt à porter votre choix sur un modèle MPPT pour un contrôle plus fin de votre système photovoltaïque.
Votre budget
Il faut savoir que les régulateurs de charge solaire de type MPPT sont moins bon marché à l’achat que les contrôleurs solaires PWM. Toutefois, si les points précédents vous dirigent plutôt vers un contrôleur solaire MPPT, prenez bien en considération que la différence de prix à l’achat pourra se rattraper grâce à l’optimisation du fonctionnement de votre installation solaire dans son ensemble.
Combien coûte un régulateur de charge solaire ?
La fourchette de prix des régulateurs de charge est très étendue : les premiers prix coûtent moins de 50 euros, quand les modèles les plus chers avoisinent les 1000 euros !
Ces variations de prix s’expliquent par de nombreux facteurs :
L’importance du voltage ;
- La puissance maximale photovoltaïque supportée ;
- Le type de modèle choisi : PWM ou MPPT ;
- L’avancée des fonctionnalités ;
- La présence de possibilités de raccords multiples ;
- Les diverses garanties (contre la surchauffe, la baisse d’alimentation, les éléments climatiques tels que la foudre…).
Conclusion
Votre installation solaire produit parfois plus d’électricité que ce dont vous avez besoin ? Si vous avez recours à une batterie solaire, comme la batterie GOAL ZERO YETI, vous pouvez en optimiser le fonctionnement grâce au régulateur de charge solaire. Ce dernier protège votre équipement et allonge sa durée de vie tout en vous permettant d’augmenter à son optimum votre stock d’électricité, qu’il soit de type PWM ou MPPT.
Un atout pour compléter votre installation solaire, à côté de vos panneaux solaires et de votre onduleur.
Questions fréquentes sur les ardoises solaire
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bonsoir, j’ai deux toits un à l’est l’autre à l’ouest faut il deux régulateurs ou juste un! Vu que les panneaux ne recevront pas la même quantité de soleil, un pan le matin et l’autre vers 14 heures
merci
Bonjour et merci pour votre commentaire,
Le plus simple dans votre cas est d’opter pour une installation avec des micro-onduleurs. Grâce à ça, chaque panneau produira de façon indépendante et vous produirez au maximum des capacités de votre kit.
A vous les économies 😉
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