Énergie solaire avec Zendure

Suite à un premier échec d’installation solaire, retour sur une autre façon d’aborder la production avec le système Zendure.

J’ai décidé de m’équiper en production solaire il y a déjà un moment, mais ça ne s’est pas passé comme prévu. J’avais commandé un système classique, à installer sur toiture, avec 8 panneaux et un onduleur, dans une optique auto consommation, auprès d’un revendeur qui après des mois à balader ses clients a finalement déclaré faillite. Heureusement que mon investissement était limité, et que j’ai reçu au moins les 8 panneaux, mais rien d’autre.

La question s’est alors posée de tout perdre, et garder 8 panneaux sur une palette dans le garage, ou doubler la mise. Pendant le long temps d’attente infructueuse, j’ai eu le temps de raffiner mon besoin, ce qui aurait du être fait depuis le début. Et j’ai réalisé plusieurs choses. D’abord l’installation sur toiture n’était pas idéale, son orientation sur-ouest ne permettrait une production que tard dans la journée. Ensuite le talon de consommation, un résidu permanent de 200 à 300 W, constituait en fait une bonne partie de la consommation annuelle.

J’ai donc réorienté complètement l’approche, pour des panneaux installés au sol vers le sud-est, avec un angle fixe idéal de 45 degrés (compromis été / hiver), et un système avec batteries de stockage pour capitaliser au maximum le solaire et effacer le talon.

Zendure Hyper 2000

Suite à pas mal de recherches j’ai retenu un modèle de matériel qui me paraissait idéal. Le Hyper 2000 de Zendure permet de connecter jusqu’à 4 panneaux en direct, peut s’installer à l’extérieur, possède une sortie maximale de 1200 W (pour 1600 Wc c’est cohérent) et surtout peut être couplé avec une ou plusieurs batteries de stockage du surplus solaire.

L’Hyper 2000 propose un mode de gestion intelligent qui couplé avec un équipement de mesure de la puissance qui entre (et sort) de la maison, dans mon cas un Shelly 3 Pro, permet d’éviter l’injection dans le réseau, de maximiser l’auto-consommation et de stocker le surplus.

Encore plus fort, deux Hyper 2000 peuvent travailler en tandem (cluster) pour permettre jusqu’à 2400 W de production, ce qui dans mon cas gomme même le chauffe-eau.

Côté batterie je démarre avec une seule AB2000S de 2 kWh par Hyper, donc un total de 4 kWh.

Installation

J’ai donc réalisés deux supports à base de poteaux 7×7 et de tubes métalliques pour fixer les 2 ensembles de 4 panneaux au sol, avec un angle de 45°.

Supports pour les panneaux, du costaud

Chaque Hyper et sa batterie est placé sur une plate-forme au milieu du support, ils sont à l’abri direct des intempéries, protégés par les panneaux. Les 4 panneaux sont connectés en direct sur les deux MPPT de chaque hyper (4 entrées pour 2 MPPT).

Hyper 2000 et AB2000S

J’ai tiré une ligne dédiée en 2.5 mm² pour connecter les hyper sur un disjoncteur 20A aussi dédié au tableau.

Le Shelly est ajoutée au panneau principal avec une pince ampèremétrique sur la phase d’arrivée (je suis en monophasé).

Le réseau côté données

Pour fonctionner de façon intelligente, les Hyper doivent pouvoir se parler entre eux, ce qu’ils font par courant porteur, et parler au Shelly, ce qu’il font en Wifi.

Étant dans le jardin, il ne captent pas le Wifi de la maison, j’ai donc du installer un point d’accès local, qui communique via courant porteur avec le routeur principal. Étant sur le même réseau local les Hyper communiquent sans problème avec le Shelly.

Le point d’accès Wifi et la prise commandée + alimentation 12V pour les ventilateurs

Intégration Home Assistant

Si l’intégration du Shelly a été super facile, je n’était initialement pas très confiant sur la possibilité d’intégrer les Hyper dans Home Assistant, et j’en avais presque fait le deuil. J’ai toutefois vu qu’il y avait dans HACS une intégration Zendure et contre toute attente… elle fonctionne très bien. Elle est même devenue officiellement supportée. Le mode cluster des Hyper n’est pas géré mais on peut facilement créer des entrées qui font la somme des différentes production des deux Hyper.

Une fois les Hyper et le Shelly déclarés dans le tableau Energie de HA on a un outil génial pour visualiser la production, le stockage et la consommation du réseau.

Journée ensoleillée de septembre

Oui vous avez bien lu. Sur une journée ensoleillée de septembre on a 98% d’autosuffisance électrique.

Surchauffe !

L’inconvénient d’avoir placé les Hyper sous les panneaux, c’est qu’il y fait chaud l’été. A mon grand désarroi, j’ai constaté que la production des Hyper avait tendance à diminuer par moments même en plein soleil, et j’ai vite fait le lien avec leur température. J’avais déjà lu que c’était un problème potentiel, les Hyper sont à dissipation passive via des ailettes sur le dessus de leur corps en aluminium, et au-delà de 60 degrés ils se mettent en mode réduit.

Pour pallier à ce problème j’ai installé deux ventilateurs de PC de 120 mm sur chaque Hyper, reliés à une alimentation 12V sur une prise commandée. Les Hyper fournissant leur température à Home Assistant via l’intégration, un simple thermostat virtuel permet de contrôler tout ça. Je garde mes Hyper en-dessous de 58 degrés et ils m’en remercient en produisant au maximum de leur capacités.

Ventilateurs et leurs supports imprimés en 3D qui se fixent entre les ailettes
Refroidissement actif

Aucun problème côté batteries qui elles ne semble pas chauffer particulièrement.

Résultats

Premier bon point, le groupe d’Hyper, connecté au Shelly en Wifi local, réagit très rapidement (quelques secondes) et comme un seul homme aux variations de consommation. Il faut vraiment allumer ou éteindre brutalement un gros consommateur (le chauffe-eau de 2 kW par exemple) pour constater un bref pic de consommation ou d’injection, vite corrigé.

En ce mois de septembre le groupe d’Hyper produit de quoi alimenter la maison au maximum de consommation, soit bien les 2400 W max configurés. Avec en plus de la recharge de batterie, j’atteins presque 3000 W de production solaire, ce qui est cohérent avec la puissance Wc des panneaux. J’ai bien sûr décalé le déclenchement du chauffe-eau au moment du pic ce production solaire, et annulé l’abonnement HP HC qui ne me sert plus, toujours ça d’économisé.

Avec les deux batteries AB2000S le talon est complètement effacé même pendant la nuit, la production solaire reprenant avant que le niveau de charge ne tombe sous 20% dans de bonnes conditions. Dans cette situation optimale, l’autosuffisance se rapproche de 100% les jours ensoleillés.

Bonne surprise, même les jours de passages nuageux la production reste correcte et on atteint facilement 80% d’autosuffisance avec les batteries qui font tampon. Il faut vraiment que le ciel soit gris et bas pour que la production s’effondre et tirer plus du réseau.

Autre bonne surprise, même une fois que le soleil ne donne plus directement sur les panneaux, en fin d’après midi, il reste une production suffisante pour effacer le talon.

Reste à voir le comportement en hiver et l’effet sur la facture globale pour calculer la durée d’amortissement. Évidemment avec un chauffage électrique et une météo moins ensoleillée (et moins longtemps), on n’aura pas le même taux d’autosuffisance.