Introduction
Lorsqu'une installation photovoltaïque est "raccordée au réseau" , l'électricité qui n'est pas consommée, est "exportée" vers le réseau du fournisseur.
Mais cette électricité, qui repart dans le réseau, est le plus souvent "offerte" à l'exploitant, ou alors rachetée a des tarifs peu avantageux (~6 cts/kWH).
Un routeur photovoltaïque (RPV) permet d'optimiser la consommation de l'électricité produite.
Le RPV compare en permanence la puissance produite par l'onduleur et la puissance consommée dans la maison, et agit en fonction:
- Lorsque toute l'électricité produite est consommée par les équipements, le RPV reste passif, car aucune régulation n'est nécessaire.
- Lorsque l'installation photovoltaïque produit plus ce que les équipements peuvent absorber, le RPV actionne un relais pour forcer la mise en marche d'un équipement électrique.
C'est souvent le cumulus/ballon d'eau chaude, qui est utiliser pour consommer ce surplus d'électricité.
Avec ce système, toute la production électrique photovoltaïque est consommée, et l'export dans le réseau fournisseur est nul.
De nombreux projets de RPV open-source existent, mais j'ai décidé de réaliser de ma propre version de routeur, a titre éducatif.
Objectifs du projet:
- Open Source (pour l'application et le hardware)
- Low Cost (Conception simple, matériaux courants/recyclés)
- KISS (assemblage, mise en service, exploitabilité simplifiés)
Principe de fonctionnement RPV
Le RPV doit assurer les fonctions suivantes:
- Mesurer le courant électrique consommé (à l'aide d'une première pince ampèremétrique placée entre le compteur et le tableau électrique)
- Mesurer le courant électrique produit par l'onduleur (à l'aide d'une seconde pince ampèremétrique en sortie d'onduleur)
- Mesurer la tension électrique du réseau (à l'aide d'un transformateur qui fournira une tension plus faible et isolera galvaniquement le circuit de mesure)
- Afficher les informations sur un écran de contrôle pour le suivi de la régulation
- Actionner un relais électrique pour alimenter la résistance du cumulus
- Communiquer avec un serveur informatique pour envoyer les différentes mesures (tension, intensité) et permettre d'afficher des graphes de suivi.
Liste des composants
Pour la réalisation d'une première version du RPV, j'ai utilisé les composants suivants :
- Pince ampèremétrique 30A/1V (x2)
- Micro-controlleur BluePill STM32F103 (x1)
- Bloc alimentation micro-usb (x1)
- Module de mesure tension secteur (x1)
- Module écran HD44780 I2C (1x)
- Fournitures diverses: plaque breadboard, boitier, composants électroniques, fer à souder, connecteurs ...
Première version
J'ai réalisé ce premier montage, pour valider le choix des premiers composants (uControlleur, écran LCD, pinces ampères métriques.
Sur l'écran, I1 correspond à la consommation électrique, et I2 correspond à la production photovoltaïque.
Même si ce n'est que le début de la réalisation, c'est pas si mal pour un premier essai !
Le code source de l'application se trouve ici :
A noter que le programme a été écrit en langage Go (plus précisément en TinyGO) .
... Suite au prochain épisode ....