c) Combinaison de montages en série et en parallèle (augmentation du rendement)
•
La combinaison du montage en série et du montage en parallèle constitue le meilleur montage, égale
-
ment le plus efficace. En effet, plusieurs cellules sont reliées en séries et les séries, reliées en parallèle.
Ce montage offre les avantages des deux méthodes : augmentation de la tension et du courant = aug
-
mentation de la puissance.
Tous les panneaux solaires modernes sont faits d'une combinaison de ces deux types de montage.
•
En pratique, les panneaux solaires sont généralement utilisés en combinaison avec un dispositif de stoc
-
kage d’énergie tels que les accumulateurs NiMH ou les accumulateurs. Cela équilibre les fluctuations de
puissance causées par les changements d’éclairage (les nuages, le mauvais temps, l’obscurité, etc.).
•
Les cellules solaires sont utilisées comme source d’énergie pour la recharge des accumulateurs.
Concernant les accumulateurs au plomb (Pb), comptez 6 cellules solaires par accumulateur (2 V).
4 à 5 cellules solaires sont utilisées pour les accumulateurs ronds (1,2 V) tels que les accumulateurs NiMH.
En cas d’utilisation d'une diode anti-retour, la baisse de la tension au niveau de la diode doit être équili
-
brée grâce à 1 à 2 cellules solaires supplémentaires.
•
Pour un raccord de charge avec des accumulateurs, il faut approximativement :
1 accumulateur NiMH
5 cellules solaires
6 accumulateurs NiMH
24 cellules solaires
2 accumulateurs NiMH 8 cellules solaires
10 accumulateurs NiMH 32 cellules solaires
3 accumulateurs NiMH 12 cellules solaires 1 accumulateur au plomb 18 cellules solaires de 6 V
4 accumulateurs NiMH 16 cellules solaires 1 accumulateur au plomb 36 cellules solaires de 12 V
5 accumulateurs NiMH 20 cellules solaires
Si vous souhaitez pallier des périodes de mauvais éclairage, vous devez ajouter des cellules
solaires. Toutefois, il est recommandé de toujours utiliser un régulateur de charge.
d) Taille et puissance
La puissance d’une cellule solaire est fonction de sa taille. Des fragments de cellules solaires ne sont pas
défectueux, ils produisent simplement une puissance électrique plus faible. Le tableau suivant présente la
taille et la puissance électrique potentielle des cellules solaires en silicium :
Rectangulaire
50 x 50 mm
440 mA
70 x 70 mm
1,2 A
100 x 100 mm
1,4 A
Rond (diamètre)
50 mm
400 mA
76 mm
2 A
100 mm
2,1 A
Montage et raccordement
•
Les cellules solaires individuelles sont reliées entre elles grâce à des joints soudés. Les conducteurs
souples en cuivre sont parfaitement adaptés à cette opération.
Le silicium, quant à lui, est très sensible à la chaleur et est détruit en cas de chauffage excessif. Par
conséquent, le soudage doit se faire rapidement au moyen d’un fer à souder haute performance (>50 W).
La température maximale de soudage est de 250 °C !
Si le raccordement ne se fait pas du premier coup, laissez refroidir la cellule solaire avant de réitérer
l’opération de soudage.
Il est interdit de souder les extrémités des cellules solaires, car les deux couches, P et N, sont
très proches l'une de l'autre à ce niveau et le risque de court-circuit est très élevé. Soudez
toujours sur les points de soudure prévus sur la cellule solaire.
•
Évitez impérativement d’érafler la face photosensible de la cellule.
•
Tout d’abord, étamez le fil de raccordement et les points de soudure présents sur la cellule solaire. Tenez
soigneusement le fil de raccordement à l’aide du fer à souder au-dessus de la zone de soudure de la
cellule solaire jusqu'à ce que l’alliage fonde complètement. L’opération de soudage doit être rapide, car
les contacts métalliques de la cellule solaire peuvent rapidement se dissoudre avec l’alliage.
•
Essayez de ne pas exercer de pression sur la cellule solaire pendant le soudage, cette dernière étant
très fragile. Les lignes de raccordement rigides ou les pièces d'assemblage externes telles que les
diodes anti-retour ne doivent pas être soudées directement sur la cellule solaire. Elles pourraient se
briser, même sous très faible contrainte mécanique.
Cas pratiques d’utilisation
Les exemples de raccordement ci-dessous représentent les utilisations les plus courantes de cellules so
-
laires de petite taille.
a) Fonctionnement grâce à la lumière sans accumulateur
De nombreuses applications ne nécessitent pas d’accumulation de l’énergie. Elles sont généralement
utilisées aux fins de décoration ou sont sollicitées lorsque le soleil brille. Il s’agit entre autres des mini
plateaux solaires tournants ou des petits ventilateurs équipés de moteurs solaires spéciaux. Ces moteurs
sont alimentés en tension électrique uniquement lorsque le panneau solaire reçoit suffisamment de lumière.
Toutefois, le panneau solaire doit être monté en fonction des besoins en électricité du dispositif. Ce dernier
est en outre directement raccordé au panneau solaire.
Le principe de raccordement est le suivant :
b) Fonctionnement grâce à la lumière avec accumulateur
•
La plupart des applications utilisent l'énergie solaire pour recharger et servir de réserve aux appareils
et aux installations autonomes équipés d’accumulateurs intégrés. Ces installations offrent l’avantage
de rester opérationnelles, même dans la nuit. Cependant, afin de pouvoir charger les accumulateurs
intégrés de manière fiable et sûre grâce aux panneaux solaires, d'autres pièces d'assemblage sont
nécessaires à la protection de l’accumulateur.
•
L'utilisation des piles rondes NiMH classiques est différente, car elles sont intégrées dans des appareils
plus petits, tels que les lampes solaires extérieures, etc., tandis que les accumulateurs au plomb, plus
puissants, sont indiqués pour les lanternes solaires ou l'éclairage des chantiers.
En cas d'utilisation d’accumulateurs au plomb, privilégiez les accumulateurs au gel-plomb fer
-
més, car leur manipulation est plus facile et moins dangereuse. L’utilisation d'un régulateur de
charge solaire est également recommandée.
c) Raccord de charge pour cellules rondes NiMH
•
Pour limiter la tension et le courant, il est nécessaire d'installer
une diode (par exemple une diode de modèle 1N4148, intensi
-
té max. 100 mA) et un multiplicateur de tension approprié. Les
accumulateurs NiMH sont sensibles à un courant de charge trop
élevé, il est donc conseillé de le limiter.
•
L’accumulateur assure l'alimentation électrique de l'appareil en
période de mauvais éclairage et stocke l'énergie solaire excé
-
dentaire générée dans de bonnes conditions d'éclairage (charge).
d) Raccord de charge pour accumulateurs au plomb (Pb)
•
Une diode (par exemple, modèle 1N4001, intensité max. 1 A ou
modèle 1N5400, intensité max. 3 A) est requise pour assurer la
protection anti-retour.
•
Les accumulateurs au plomb sont sensibles à un courant de
charge trop élevé. Par ailleurs, le nombre d’accumulateurs uti
-
lisés est défini par le nombre de cellules qui composent le pan
-
neau solaire.
•
L’accumulateur assure l'alimentation électrique de l'appareil en période de mauvais éclairage et stocke
l'énergie solaire excédentaire générée dans de bonnes conditions d'éclairage (charge).
Consignes d’installation
•
Pour installer des cellules solaires individuelles, il est préférable d'utiliser une bande adhésive double
face. Disposez les cellules solaires de manière à éviter tout contact entre elles.
•
À l’extérieur, il est nécessaire d’installer un verre de protection, car les cellules solaires peuvent être
souillées par des pluies polluées, réduisant ainsi leur performance.
•
Pour de meilleurs résultats, votre panneau solaire doit être perpendiculaire aux rayons du soleil. Un suivi
de la trajectoire du soleil vous permet de bénéficier plus longtemps de l’énergie solaire.
Entretien et nettoyage
•
Nettoyez régulièrement la surface, et le verre de protection de la cellule solaire, l’un après l’autre, pour
une puissance optimale.
•
N'utilisez pas de produits abrasifs, chimiques ou agressifs tels que le benzène, l'alcool ou autres. Ils
pourraient endommager la surface de la cellule solaire. De plus, les émanations de ces produits sont
explosives et nocives pour la santé. En outre, pour le nettoyage, n’utilisez jamais d’outils à tranchants,
de tournevis, de brosses métalliques ou objets similaires.
•
Utilisez une brosse souple, sèche et antistatique pour nettoyer la surface.
Élimination des déchets
Les appareils électroniques sont des matériaux recyclables et ne doivent pas être éliminés avec
les ordures ménagères. En fin de vie, éliminez l’appareil conformément aux dispositions légales
en vigueur.
Ainsi, vous respectez les ordonnances légales et contribuez à la protection de l’environnement.
Caractéristiques techniques
Panneau solaire .............................................400 mA/0,45 V/CC max.
Taille du panneau (l x h) ................................95 x 65 mm
Poids ..............................................................36 g
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