Qu’est-ce qu’un régulateur pour panneaux solaires ?
Le régulateur pour panneaux solaires photovoltaïques est aussi appelé « contrôleur de charge », « régulateur de charge », « contrôleur solaire », ou encore « chargeur de batterie solaire ». Comme ses différents noms le suggèrent, il a pour rôle d’assurer la gestion des batteries de stockage et d’optimiser ces dernières, comprises dans les installations solaires qui en sont équipées afin de conserver le surplus de production.
Ainsi, si le régulateur pour panneaux solaires peut être acheté séparément et après installation des panneaux photovoltaïques, il est le plus souvent compris dans les kits solaires photovoltaïques. Votre installateur certifié RGE (Reconnu garant de l’environnement), ainsi, vous présentera probablement ce petit boîtier électronique en même temps qu’il vous expliquera le fonctionnement des panneaux.
Le fonctionnement d’un régulateur pour panneaux solaires
Le régulateur de charge doit être placé entre les panneaux solaires et la batterie de stockage. En un coup d’œil et grâce à des diodes lumineuses ou à un écran digital, en fonction des modèles, il permet de connaître 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 l’état de charge de la batterie et celui du champ photovoltaïque.
Pour contrôler la charge de la batterie – et la stabiliser en même temps qu’il en limite la décharge –, le régulateur de charge va optimiser la tension (exprimée en volts, V) et l’intensité du courant électrique (exprimée en ampères, A). Ce faisant, le régulateur va constamment maintenir la batterie à un niveau compris entre 40 et 95 %. Ainsi, il évitera :
- les surtensions ;
- les surcharges ;
- les décharges.
Soit autant de situations qui peuvent gravement endommager le fonctionnement de la batterie et, par extension, celui des panneaux solaires. Et qui impactent la quantité d’électricité qui peut être réutilisée au sein du logement.
Les différents types de régulateurs pour panneaux solaires
Il existe deux grandes familles de régulateurs solaires : les modèles électromécaniques, et ceux à régulation MLI (Modulation de largeur d’impulsion). Voici tout ce qui caractérise ces équipements.
Les modèles électromécaniques
Les régulateurs électromécaniques ne sont plus commercialisés aujourd’hui, mais on les rencontre encore assez souvent sur certaines installations, pas forcément très anciennes. Le principe ? Ils proposent une régulation « TOR », pour « Tout ou Rien », avec une coupure électromécanique de l’apport en électricité. Ainsi, avec ces régulateurs, soit toute l’électricité passe des panneaux à la batterie, soit aucune électricité ne se rend dans cette dernière.
Les modèles à régulation MLI
Les régulateurs MLI (pour Modulation de largeur d’impulsion) sont plus efficaces et plus perfectionnés que les modèles avec coupure électromécanique. Il en existe deux types :
- Le régulateur PWM (Pulse width modulation). Il est capable de récupérer le courant électrique issu des panneaux solaires pour le transmettre à la batterie sous la forme d’impulsions, de longueurs et de fréquences variables – d’où son nom. Il optimise la charge de la batterie grâce à un interrupteur, ouvert jusqu’à ce que la batterie atteigne un certain niveau. Ensuite, cet interrupteur s’ouvre et se ferme plusieurs centaines de fois par seconde afin de conserver une charge optimale.
- Le régulateur MPPT (Maximum power point tracker). Contrairement au régulateur PWM, il n’est pas relié directement à la batterie, mais à un adaptateur d’impédance. Et pour cause : le contrôleur intègre un convertisseur, servant d’abaisseur de tension, chargé de trouver la combinaison idéale entre la tension et le courant afin d’obtenir la plus grande puissance de charge. Sa promesse ? Jusqu’à 30 % de production d’électricité supplémentaire !
Les avantages et les limites d’un régulateur pour panneaux solaires
La présence d’un régulateur présente de nombreux avantages :
- il permet d’éviter les risques de surchauffe, de courts-circuits et de surcharge des panneaux solaires ;
- il optimise la performance de l’installation électrique ;
- il maximise le rendement de l’investissement consenti pour l’achat de panneaux solaires ;
- il prolonge la durée de vie des équipements ;
- il permet de produire plus d’électricité.
Il ne présente que peu d’inconvénients… si ce n’est d’ajouter un coût supplémentaire !
Choisir un régulateur pour panneaux solaires : les critères qui comptent
Pour choisir un régulateur pour vos panneaux solaires, certains critères sont à avoir à l’esprit. Voici les principaux.
Le type de panneaux solaires
Tous les régulateurs ne sont pas adaptés à tous les panneaux solaires. Ainsi, vous devrez vous intéresser au dimensionnement de votre installation. Dans le détail :
- Si vos capteurs solaires sont composés de 36 ou de 72 cellules (ce qui correspond à une tension de 12 et 24 volts), vous pourrez choisir entre un régulateur PWM (avec une tension du champ solaire égale à celle de la batterie) et un modèle MPPT (avec une tension du champ supérieure à celle de la batterie).
- Si vos capteurs solaires sont composés de 54, 60 ou 72 (voire plus) cellules, vous devrez impérativement vous tourner vers un régulateur MPPT, la tension du champ n’étant pas identique à celle de la batterie.
L’intensité de charge
Bien choisir son régulateur solaire, c’est veiller à ce que l’intensité du courant envoyé dans la batterie de stockage par l’appareil ne dépasse pas 20 % de la capacité nominale de décharge de la batterie sur 5 heures. Comparez donc les informations fournies par les fabricants des différents éléments de votre installation.
La tension maximale
La tension maximale de votre régulateur doit correspondre à celle de votre installation solaire, lorsque celle-ci se trouve en plein soleil – on parle aussi de tension en circuit ouvert. Dans le cas contraire, votre contrôleur de charge risque la surchauffe.
Les températures de fonctionnement
Votre régulateur doit être en mesure de fonctionner (et donc de résister) pendant les heures les plus chaudes de la journée. Comparez donc les informations techniques fournies par le fabricant aux températures constatées en moyenne dans votre région au moment le plus chaud de l’année. Là encore, dans le cas contraire, votre régulateur risque la surchauffe.
Les fonctionnalités intégrées
Certains régulateurs proposent de nombreuses fonctionnalités qui peuvent être intéressantes pour piloter finement votre installation solaire. Citons notamment :
- un système de charge intelligente ;
- une sonde de température ;
- un dispositif de protection contre la foudre ;
- l’enregistrement des données ;
- des commandes à distance ;
- un affichage digital…
Régulateur pour panneaux solaires : quels prix ?
Le prix d’un régulateur varie selon l’ensemble des critères évoqués ci-dessus. Globalement, plus il est capable de résister à de hautes températures et de gérer avec finesse la charge de la batterie, plus il coûte cher. Vous pouvez ainsi anticiper un budget pour l’achat d’un régulateur de charge compris entre :
- 25 et 500 euros pour un régulateur solaire PWM ;
- 80 et 1 200 euros pour un équipement MPPT.