DIY Planet : Made in Fr

Si vous êtes comme moi, c’est à dire que vous aimez bien les plantes vertes, mais que vous avez la fâcheuse tendance à les oublier, rassurez vous, il n’y a pas que les cactus qui sont fait pour vous. Il est tout à fait possible d’avoir une vraie plante, sans avoir à configurer un reminder pour penser à l’arroser ! (Astuce : ça marche aussi si vous avez la fâcheuse habitude de trop les arroser, ou tout ce que vous voulez qui fait que votre plante verte dépérit en moins d’une semaine)

La liste des courses

Pour réaliser ce petit miracle, il vous faut un socle (ici à gauche, un morceau de plexiglas usiné avec une rainure qui va bien. Pratique mais pas obligatoire), une cloche en verre (après coups, celle là s’avère un peu petite), une plante verte pas trop capricieuse non plus et aimant bien les ambiances humides et/ou tropicales, et du silicone, pas obligatoire, mais c’est pour valider le concept.

Vous l’aurez deviné, l’idée est de reproduire le concept de l’écosphère, version plante verte. On met donc la plante verte (préalablement arrosée mais pas trop non plus) sous cloche, et on scelle le tout hermétiquement.
Le fonctionnement général est le suivant :
- en journée, la plante respire du co2 et produit de l’oxygène, et transpire de la vapeur d’eau.
- La vapeur d’eau se condense sur les parois, et est ré-absorbée par les racines
- La nuit, la plante consomme de l’oxygène et produit du CO2.

Pour les nutriments, c’est un peu la même idée : les poussent qui meurent sont décomposées et ré-assimilées pas la plante.

Pour ce qui est de la plante verte, je suis personnellement partis sur le genre Soleirolia : ça coûte pas cher, ça se trouve dans toutes les jardineries, et surtout les conseils de culture laissaient envisager de bons résultats : « Placez la plante à l’extérieur ou à l’intérieur dans une structure de type terrarium/paludarium avec beaucoup d’humidité atmosphérique pour une croissance optimale »Dernier avantage, elle rentrait dans ma cloche en verre qui s’est avérée être beaucoup plus petite en vrai que ce dont elle avais l’air sur les photos
Sinon, pourquoi le silicone ? S’il n’est en rien obligatoire, il présente deux avantages majeurs : Il permet de soulever la plante par la cloche et non par par le socle, ce qui évite quelques petites déconvenues, et rend les échanges intérieur/extérieur impossibles. Je suis donc sûr que la condensation proviens bien de la plante, ainsi que l’atmosphère qui n’est pas perturbé par le milieu ambiant.

Une « ecosphère » terrestre

Pour la conclusion, je n’ai pas posté l’article tout de suite, histoire de vérifier que la chose survivait un peu…. et pour le moment, ça se passe plutôt bien, elle est sous cloche depuis le 22 mars. Record à battre : 53 ans

Une des idées que j’avais derrière la tête en construisant mon panneau solaire, était de pouvoir travailler en toute autonomie, uniquement à l’énergie solaire. Pour arriver à ce résultat, exit les solutions à base de pc classiques, il fallait obligatoirement que je regarde du côté des machines basses consommation. Aussi, lorsque sur linuxfr un utilisateur postait une annonce où il se séparait d’une carte Efika, j’ai sauté sur l’occasion, et me disant que ça serais une bonne occasion de tester ça. En effet, la « bête » consomme 9W en utilisation normale.

La première difficulté a été de trouver l’alimentation qui va bien : pas question de transformer mon 12v en 220v, pour ensuite le ramener à 12 ! Exit donc les alimentations ATX classique, il me fallait quelque chose qui puisse fonctionner à partir du 12v. J’ai fini par trouver ces petits trucs géniaux, appelés Pico PSU

Pico psu

Ce truc correspond parfaitement à ce dont j’ai besoin : il s’alimente en 12v, est largement suffisant pour ma carte mère, et permet d’alimenter un disque dur

Bon, ensuite, reste à mettre tout ça en boîtier, car la carte arrive nue, et trouver un boîtier au bon format n’est pas particulièrement facile. Etant dans l’idée d’un pc écolo, je me suis dit pourquoi ne pas le faire en bois. J’ai découvert cette année une technique de découpe laser qui permet de plier une planche de bois, en le rendant très souple et élastique. Je me suis donc servis de ce procédé pour réaliser une petite boite sur mesure, adaptée à ma carte mère.

La mise en boite

Histoire d’être le plus compact possible, toutes les connectiques sont rassemblées sur une seule face, alimentation comprise, ce qui permet accessoirement de poser la machine verticalement.

La configuration au complet

Pour l’écran, je n’ai malheureusement pas encore trouvé de solution d’écran en 12v (en fait, si, je viens d’en trouver sur ebay US, mais disons que pour le moment, je n’en ai pas sous la main). Le tout est bien sûr installé sous linux, la machine n’étant pas une bête de course, mais suffit largement pour de la bureautique / internet.

Niveau autonomie sur batterie, je n’ai pas encore le recul suffisant pour le dire, d’autant que pour mes tests d’aujourd’hui, l’écran était branché sur le secteur, mais dans cette configuration j’ai pu tenir 2h sans problème, avec une batterie 10Ah, et le panneau qui chargeais en //.

Vous vous en doutiez, je n’allais pas me contenter de juste mon panneau solaire, pour pouvoir en tirer tout son potentiel, j’allais devoir charger une (des) batterie. Après m’être documenté sur la charge des différents modèles de batterie, il s’avère que les plus simple dans le cas d’un panneau solaire sont les batteries au plomb. Il faut leur appliquer une tension constante pendant la charge (ce qui est le cas avec le panneau solaire), le courant peu lui varier. Les seules choses à faire attention sont la fin de charge (ne pas surcharger la batterie), et le début de la charge (ne pas la laisser se vider trop)

Au cours de mes recherches, je suis tombé sur un ingénieux montage, à base de NE555, qui fait exactement ça : controller le début et la fin de la charge. Le montage d’aujourd’hui n’est donc pas de moi, je me suis « contenté » de faire le PCB, et les tests qui vont avec

Schema chargeur solaire

Le NE555 n’est absolument pas utilisé ici de manière « conventionnelle », mais en tant que comparateur de tension (voir le schéma interne de la datasheet), les seuils haut et bas sont réglés via les 2 trimmers R1 et R2. Lorsque le seuil bas est atteind, le mosfet est rendu passant, ce qui « ferme » le relai, et autorise donc la charge.

Placement des composants

Pour régler le montage, il faut (à l’aide d’une alimentation réglable par exemple) alimenter le montage via la connection batterie (+) et la masse tout d’abord avec 11,9v. Il faut régler le potentiomètre R1 jusqu’à mesurer 1,667v  entre le point marqué TP1 sur le PCB (JP1 sur le schéma) et la masse. Il faut ensuite alimenter en 14,9v, et jouer avec le potentiomètre R2 jusqu’à mesurer 3,333v entre le point TP2 et la masse (JP2 sur le schéma)
Les valeurs 11,9 et 14,9v sont des valeurs « génériques » qui passent bien pour les batteries type onduleur. Si vous connaissez les spécifications de votre batterie, n’hésitez pas à adapter.

Typon chargeur solaire

Connection du chargeur à l'installation solaire

Lorsque la tension de la batterie passe sous les 11,9v, la charge s’active. Lorsqu’elle dépasse les 14,9v, elle s’arrête. Entre les 2, les 2 boutons poussoir vous permettent de passer d’un état à l’autre.

Bon, et comme je vous avais promis une petite nouveauté pour la rentré, la voici : Les personnes intéréssées par ce montage peuvent l’acheter sous forme de kit à assembler

J’ai même travaillé le packaging (oui, je sais, y’a encore du boulot côté design….)
Pour les intéréssés donc, le kit coûte 33€, auquels il faut ajouter 4€ de frais de port. (une version moins chère mais sans le relais est également disponible sur demande)

Le kit chargeur solaire, 33€ttc

Après vous avoir présenté il y a quelques temps déjà mes premiers pas avec des cellules solaires photovoltaiques, il était grand temps de passer aux choses sérieuses !Aujourd’hui, je vous présente la réalisation de mon panneau solaire 36 cellules, soit environ 60W.

Panneau photovoltaique maison

La première étape consiste à construire la structure du panneau. Mon objectif étant de réaliser un panneau « low-cost », la structure sera entièrement réalisée en bois, pas d’aluminium contrairement aux réalisations professionnelles. Je vais donc construire un cadre en contreplaqué, dans lequel viendront s’encastrer 2 planches de medium 5mm sur lesquelles seront collées les cellules. L’avantage de cette construction est de limiter les déformations liées aux changements de température et d’humidité.

Plan de construction du panneau

Les rebords sont réalisés à l’aide de tasseaux de pin de 10mm, vissés sur la planche principale. Une fois la construction achevée, j’ai passé 2 couches de peinture blanche, et 2 couches de vernis marin sur l’ensemble de la structure ainsi que sur les 2 panneaux de médium.

La structure du panneau solaire avant peinture

La structure sera recouverte à la fin par un panneau de plexyglass de 2mm, afin de protéger les cellules des intempéries. L’épaisseur n’a pas d’importance ici car la structure apporte la rigidité nécéssaire, et le 2mm reviens nettement moins cher

Vient ensuite la partie un poil plus « pénible » : la soudure de 2 fils d’alu (plat de 2mm) sur la face avant de chacune des 36 cellules…. Si vous avez lu mes précédentes péripéties, vous vous souviendrez que ce n’est pas une vraie partie de plaisir, mais avec un peu d’habitude, ça finit par aller assez bien. L’astuce qui change tout : mettre un peu de soudure sur la zone blanche du panneau (argent) : ça adhère bien à cet endrois, et du coups vos soudures tiendront à coups sûr.

On met de la soudure sur le "fil" blanc

On soude le plat d'aluminium

Concernant la longueur des plats d’alu : pour être tranquille, vous devez souder au moins 3cm sur la surface de la cellule, et ils doivent dépasser d’au moins la largeur d’une autre cellule, ce qui nous fait environ 10cm en tout.

Une fois toutes les cellules soudées, il va falloir les relier entre elles, avec un espacement assez cohérent si on veux garder un aspect assez esthétique. Si vous avez des croix de carreleur, vous pouvez les utiliser, mais dans mon cas, comme je n’en avais pas, j’ai tracé mes emplacements au crayon sur les plaques de médium, ce qui permet de bien visualiser l’emplacement des cellules.

Le tracé de l'emplacement des cellules

Vient ensuite le moment de relier ensemble toutes les cellules. L’objectif ici est d’obtenir une tension utilisable pour charger une batterie. Chaque cellule produit 0.5v, en relient les 36 cellules en série, j’obtiens donc une tension de 18v, ce qui correspond à ce dont j’ai besoin pour charger ma batterie, magique non ?

Relier les cellules en série revient donc à souder les fils d’alus qui viennent du dessus d’une cellule sous une aute cellule.

Connection des cellules en série

Cellules photovoltaiques en série

Une rangée de cellules en cours de connection

Les fils d’alu seront soudés sur les petits carrés d’argent (les carrés blanc au dos des cellules). Une fois une rangée complété, il faut coller les cellules au panneau de medium. Pour ce faire, j’utilise de la colle néoprène (qui reste souple même après séchage), et je les colles par un point central. Attention, il est important de ne faire qu’un point central, et de ne pas encoller plusieurs endroit de la cellule. Avec la dilatation dûe à l’augmentation de la chaleur, la cellule casserais immanquablement  !

On colle les cellules par un point central

Un premier demi-panneau de terminé

Les rangées de cellules seront reliées entre elles grâce à un plat d’alu de 5mm.

Le plat d'aluminium pour relier deux rangées

Une fois toutes les rangées reliées entre elles, il ne reste plus qu’à passer à l’assemblage final

Le panneau en phase final d'assemblage

2 – 3 petites choses à faire encore, et il sera entièrement terminé ! Premièrement, ajouter une diode. On pourrais l’ajouter à l’extérieur du panneau, mais j’avais de la place à l’intérieur, et les diodes sont plus performantes quand la température augmente, donc l’intérieur du panneau semble tout indiqué… Il faut ensuite percer le fond du panneau, de manière à faire sortir les cables de racordement (faire un noeud juste avant  le trou, pour éviter l’arrachement accidentel)

La diode (sous le scotch) et la sortie du cable de raccordement

Et voilà, un beau panneau fait maison terminé il ne reste plus qu’à attendre un beau soleil pour tester sa puissance ! (mais j’ai déjà mes 18v aux bornes…. et même un peu plus )

Et voilà le résultat