Plonger dans le monde des panneaux solaires photovoltaïques sans dépendre du réseau public, c’est s’offrir la liberté énergétique totale. Découvrez dans cet article les équipements indispensables pour une installation solaire non raccordée avec ou sans batterie.
L’aventure off-grid ne s’improvise pas. En France, cela implique le respect de règles techniques strictes qui sont en général dictées par les normes en matière de sécurité électrique. Que votre projet d’installation solaire s’oriente vers l’utilisation de panneaux solaires avec ou sans batterie, voici la liste exhaustive du matériel indispensable pour concevoir un système photovoltaïque performant et conforme aux réalités du terrain français.
Installation solaire off-grid, la configuration sans batterie
L’installation hors réseau et sans batterie, souvent appelée système en « injection directe », est la configuration la plus économique et la plus simple en matière d’installation solaire photovoltaïque. Compte tenu de l’intermittence de l’énergie solaire, les appareils électriques ne sont alimentés que lorsque le Soleil brille. Il s’agit ainsi d’une approche idéale pour l’alimentation d’un système de pompage ou de dispositifs électriques diurnes. Pour ce type d’installation, vous aurez besoin des équipements suivants :
Panneaux solaires
Les panneaux solaires constituent l’élément central d’une installation photovoltaïque hors réseau et sans batterie. Ils convertissent les rayons solaires en courant continu (DC). Ils sont constitués de cellules solaires. Pour garantir leur conformité et leur durabilité, vos modules doivent impérativement afficher le marquage CE et respecter les normes de résistance NF EN 61215 et NF EN 61730.
L’onduleur pour site isolé
Contrairement aux installations classiques raccordées à Enedis, un système autonome et sans stockage nécessite un onduleur spécifique capable de créer son propre réseau électrique miniature. Sans réseau public pour se synchroniser et sans batterie pour stabiliser la tension, cet appareil, dont le rôle est de convertir le courant continu généré par les panneaux solaires en courant alternatif de 220V, doit intégrer un algorithme de gestion dynamique des dispositifs électriques alimentés. À noter que dans une configuration sans batterie physique, l’onduleur joue souvent lui-même le rôle de régulateur en adaptant en permanence la production des panneaux à la demande instantanée des appareils connectés.
Le coffret de protection DC/AC
En France, la sécurité des installations électriques basse tension est régie par la norme NF C 15-100. Pour la sécurité des personnes et le bon fonctionnement des équipements, votre système photovoltaïque off-grid et sans batterie doit contenir un coffret de protection DC/AC.
- Côté courant continu (DC) : il faut prévoir un interrupteur-sectionneur pour couper le circuit sous charge, des fusibles et un parafoudre DC dédié pour protéger l’onduleur contre les surtensions atmosphériques.
- Côté courant alternatif (AC) : un disjoncteur différentiel (généralement de 30 mA) et un disjoncteur magnétothermique sont nécessaires pour éviter les dégâts causés par les courts-circuits et les surcharges.
- Mise à la terre : selon le guide UTE C 15-712-1, l’intégralité des structures métalliques (rails, cadres des panneaux) doit être reliée à la terre afin de protéger les personnes contre l’électrocution.
Le support de fixation des panneaux solaires
En France, les structures et supports de panneaux solaires, qu’ils soient installés en toiture, au sol ou sur ombrière, doivent être conformes aux normes Eurocodes, notamment Eurocode 0, Eurocode 1 et Eurocode 3. Étant donné que les kits de fixation sont considérés comme des produits de construction au sens de la réglementation européenne, il est essentiel d’opter pour des composants bénéficiant du marquage CE.
Câblage
Le câblage est souvent négligé quand on parle d’énergie solaire photovoltaïque. Pourtant, il s’agit d’un élément primordial qui garantit la pérennité de l’installation.
- Les câbles solaires DC : ils doivent présenter une section adéquate (généralement 4 mm² ou 6 mm²) pour limiter les pertes en ligne et posséder une gaine double isolation résistante aux UV et aux intempéries.
- Les connecteurs MC4 : ils garantissent l’étanchéité des liaisons électriques à l’arrière des panneaux.
La configuration avec batterie
Pour bénéficier d’un confort énergétique dans un site non raccordé au réseau, le stockage physique du surplus d’électricité produit par les panneaux solaires est indispensable. Cela permet notamment d’utiliser la nuit ou par temps nuageux l’énergie accumulée.
Comme pour une installation solaire sans batterie et non raccordée au réseau, il est impératif de recourir à des panneaux solaires. Le système doit aussi comprendre un câblage adapté ainsi que des structures et supports de fixation conformes aux normes européennes. Outre ces composants, il faut prévoir les éléments ci-après :
Régulateur de charge MPPT
Le régulateur de charge MPPT se place entre les panneaux solaires et la batterie. Il maximise la collecte d’énergie et régule la tension envoyée à cette dernière pour éviter les surcharges et les décharges profondes.
Onduleur hybride
Véritable cerveau de l’installation avec batterie, l’onduleur hybride remplit plusieurs fonctions.
- Il convertit le courant continu des batteries ou des panneaux en courant alternatif utilisable
- Il gère la recharge intelligente du parc de batteries
- Il dispose souvent d’une entrée auxiliaire pour connecter une source de secours (comme un groupe électrogène)
Il convient de souligner que certains onduleurs comportent déjà un régulateur MPPT, ce qui rend inutile l’ajout d’un dispositif séparé.
Le parc de batteries de stockage
Les batteries constituent l’élément central d’une installation solaire autonome avec stockage. Le marché français des batteries solaires est dominé par deux technologies majeures :
- Le Lithium-Fer-Phosphate (LiFePO4) : c’est la référence absolue. Bien que plus coûteuses à l’achat, ces batteries offrent une excellente durée de vie (généralement supérieure à 3 000 cycles), tolèrent des décharges profondes — entre 80 % et 90 % — et ne nécessitent aucun entretien.
- Le Plomb-GEL ou AGM : plus économiques, elles restent utilisées pour des besoins secondaires ou saisonniers, mais leur durée de vie est plus courte et elles ne doivent pas être déchargées à plus de 50 % sous peine de dégradation rapide.
