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Générateur solaire hybride (panneau solaire + groupe électrogène)

Système solaire hybride

Dans la majorité des installations solaires autonomes, et d'autant plus sur les sites isolés occupés à l'année, on prévoit une seconde source d'alimentation comme un groupe électrogène qui permet d'avoir un appoint pour recharger la batterie en cas de mauvais temps prolongé ou de défaillance du système.

Dans ce cas, on utilise un onduleur/chargeur qui combine un chargeur de batterie, un onduleur et détecte automatiquement la présence de tension alternative 230V à son entrée lorsque le groupe démarre. Il est même capable de déclencher le groupe électrogène à un moment précis comme lors d'une pointe de courant ou d'une chute de tension de la batterie.

Pour assurer une autonomie énergétique complète, un groupe électrogène est généralement couplé au kit solaire. On parle alors de système hybride : Kit solaire + Groupe électrogène.

Avantages des systèmes hybrides

1. Fiabilité et Continuité : Grâce à la combinaison des panneaux solaires et du groupe électrogène, les systèmes hybrides assurent une alimentation électrique sans interruption. Les batteries permettent de gérer les fluctuations de production solaire, tandis que le groupe électrogène prend le relais en cas de besoin.

2. Réduction des Coûts de Carburant : Les groupes électrogènes, lorsqu'ils sont utilisés seuls, consomment une grande quantité de carburant. En intégrant des panneaux solaires, la consommation de carburant est considérablement réduite, car le groupe électrogène n'est utilisé qu'en cas d'extrême nécessité.

3. Maintenance Facile : Comparés aux systèmes purement solaires ou purement thermiques, les systèmes hybrides sont souvent plus simples à entretenir. Le groupe électrogène ne fonctionne que lorsque cela est nécessaire, ce qui réduit l'usure et les besoins de maintenance.

4. Écologique : Bien que l'utilisation d'un groupe électrogène ne soit pas complètement verte, la majeure partie de l'énergie étant fournie par les panneaux solaires, l'empreinte carbone globale est significativement réduite par rapport à une utilisation exclusive de groupes électrogènes.

Principe de fonctionnement

Un générateur solaire hybride autonome combine plusieurs sources d’énergie pour maximiser l'efficacité et assurer une disponibilité constante. Il se compose principalement de trois éléments : des panneaux solaires photovoltaïques, des batteries de stockage, et un groupe électrogène.

Schéma de principe d'un kit solaire hybrid (solaire + groupe électrogène)

1. Panneaux Solaires Photovoltaïques : Ils captent l'énergie solaire et la convertissent en électricité. Cette énergie est utilisée en priorité pour alimenter directement les appareils électriques de l'habitation.

2. Batteries de Stockage : L'excédent d'énergie produit par les panneaux solaires est stocké dans des batteries. Ces batteries permettent de fournir de l’électricité lorsque la production solaire est insuffisante, notamment la nuit ou par temps nuageux.

3. Groupe Électrogène : En cas de défaillance ou d'insuffisance des deux sources précédentes, un groupe électrogène prend le relais. Il est souvent alimenté par du diesel ou de l’essence et sert de solution de secours, garantissant une alimentation électrique continue.

Dans quel cas associer un groupe électrogène ?

1. Lorsque le kit solaire ne couvre pas la totalité des besoins tout au long de l'année.

2. Pour optimiser la puissance solaire qui est en général surdimensionné l'été pour répondre à la demande d'énergie même en hiver, quand l'ensoleillement est réduit.

3. Pour alimenter les appareils à forte puissance qui ne peuvent pas être raccordés sur l'onduleur solaire.

4. En secours, lorsque le système solaire est défaillant.

Cas pratiques et applications

Les générateurs solaires hybrides sont particulièrement adaptés aux habitations dans des zones reculées telles que :

- Refuge de montagne : L'accès au réseau est impossible, les panneaux solaires permettent d'alimenter le nécessaire comme l'éclairage, réfrigérateur... Le groupe électrogène est utilisé en appoint pendant les périodes où le refuge est gardé et qu'il y a beaucoup de monde, pour cuisiner par exemple.

- Maison isolée : Pour avoir un confort proche d'une maison raccordée au réseau électrique, le groupe électrogène permet de combler les éventuels besoins ne pouvant être couvert par le solaire. De plus, il est moins couteux, car il permet de limiter la taille des batteries qui occupent 60% à 70% du budget global.

- Logement atypique et insolite : Tiny House, Yourte, Cabane suspendue, Ecolodge, très en vogue depuis quelques années, ces logements sont souvent isolés dans la nature, ce qui fait tout leur charme, mais grâce à un générateur solaire hybride, il est possible d'offrir tout le confort aux occupants.

Différentes technologies de groupe

Selon les modèles, un groupe électrogène peut être alimenté par différents carburants :

Essence
Diesel
GLP
Gaz naturel
Biocarburant

Le démarrage peut être manuel avec lanceur, à assistance électrique avec une clef ou un bouton, automatique déclenché à distance (équipé d'une batterie).

Dans le cas d'un démarrage automatique, ce qui est le plus confortable au quotidien, l'idéal est de piloter le groupe électrogène avec un contact qui peut se trouver sur l'onduleur, le régulateur ou l'indicateur de charge de batterie.
Il pourra être déclenché lorsque la tension (V) batterie descend en dessous d'un certain seuil ou lorsqu'il y a un appel de courant (A) lié au démarrage d'un moteur par exemple.

Ce qui permet de protéger la batterie et d'assurer une continuité de service sans avoir à intervenir sur le système.

VIDEOS

Un chalet bois 100% autonome : panneaux + groupe électrogène

Située dans le département de l'Ain en région Auvergne-Rhône-Alpes, à proximité des lacs de la Plaine Tonique, ce chalet de pêcheur en bois a été construit en bord d'étang.

Habitée le week-end et pendant les vacances, cette maison de campagne n'est pas raccordée au réseau électrique.

Un système solaire hybride, alliant des panneaux solaires, un parc batterie et un groupe électrogène a été dimensionnée pour atteindre une autonomie énergétique totale.

Conclusion

Pour les habitations isolées du réseau électrique, les générateurs solaires hybrides autonomes avec groupe électrogène représentent une solution pragmatique et fiable.
En combinant les avantages des énergies renouvelables et des sources d'énergie traditionnelles, ces systèmes offrent une alimentation électrique continue, réduisant les coûts et l'empreinte écologique tout en assurant la fiabilité nécessaire pour les environnements éloignés.

Ces solutions hybrides sont indispensables pour garantir un confort moderne dans des endroits où l'accès à l'énergie est un véritable défi.