Étudiants en génie électrique à l'INSA Strasbourg, Keryan Belahcene et Thomas Consiglio ont développé, en collaboration avec Emmanuel Guy et Vinci, un démonstrateur industriel mobile et connecté permettant d'optimiser le rendement des panneaux solaires grâce à un système de refroidissement à l'eau de pluie. Il servira à terme de plateforme pour les futures mesures.
La surchauffe est l’ennemi du rendement solaire : une élévation de température de 20°C peut entraîner une perte de production de près de 10%. Pour étudier ce phénomène et tester le refroidissement par eau de pluie, il fallait un outil fiable, robuste et adaptable. C’est le défi qu’ont relevé ces étudiants en livrant une maquette opérationnelle pour les promotions futures.
Une conception « Plug and Play » de grade industriel
L’objectif premier de Keryan et Thomas était de dépasser le stade du bricolage pour proposer une solution pérenne. Ils ont réalisé une structure entièrement mobile et autonome, capable d’être déplacée et raccordée facilement sur différents sites de test.
L’accent a été mis sur la qualité de l’intégration :
- Mobilité : Le système est monté sur un châssis mobile en aluminium, permettant d’ajuster l’orientation et l’inclinaison pour les tests.
- Standard industriel : Le câblage et l’intégration des composants respectent les normes industrielles, garantissant la sécurité et la durabilité du dispositif.
- Facilité d’usage : La maquette a été pensée pour être « plug-and-play ». Tout est prêt pour que les successeurs puissent se concentrer immédiatement sur les campagnes de mesures.
Mise en service et intégration numérique
Au-delà de la structure mécanique, le binôme a également assuré l’intégralité de la mise en service de l’installation solaire. Grâce à l’application Enphase Installer Toolkit, Keryan et Thomas ont configuré les micro-onduleurs et validé la synchronisation avec le réseau électrique.
Ils ont par ailleurs développé toute la couche de communication numérique. En exploitant la passerelle (Gateway) Enphase, ils ont mis en place une double intégration :
- Cloud : Pour un suivi à distance via le portail Enphase.
- API Locale : Pour permettre l’extraction directe et sécurisée des données brutes, indispensable aux analyses scientifiques futures.
Une intelligence de pilotage collaborative
L’intelligence du système, quant à elle, a été développée en collaboration avec un autre étudiant, Emmanuel Guy.
C’est lui qui a pris en charge la programmation de l’automate Siemens. Ce cerveau électronique gère la logique de déclenchement de la pompe (basse consommation, <20W) en fonction des conditions réelles. Cette répartition des tâches a permis d’obtenir un système complet, alliant une mécanique robuste, une connectivité avancée et une commande précise.
Vers la validation expérimentale
Avec ce démonstrateur désormais pleinement opérationnel, la voie est libre pour la phase d’expérimentation. Les prochaines campagnes de mesures se concentreront sur une comparaison entre le panneau refroidi et le panneau témoin.
L’objectif est double : quantifier précisément l’abaissement de température et valider le gain de production net espéré, estimé à plus de 10%. Ce travail permettra de confirmer, données à l’appui, la viabilité économique et écologique de cette solution innovante.