Comment choisir son routeur d’énergie solaire

routeur électricité solaire

Qu’est ce qu’un routeur d’énergie ?

Un routeur d’électricité aussi appelé ou distributeur d’énergie est un appareil électronique qui redirige une source d’électricité vers une charge en fonction d’une puissance atteinte.
Il va détecter le trop d’électricité produite à un instant pour immédiatement l’aiguiller sur une charge prédéfinie et ainsi éviter de donner gratuitement son surplus sur le réseau.
Un routeur est donc utile pour ne pas renvoyer d’électricité dans le réseau Enedis et l’utiliser sur la charge de votre choix. Sur les grosses installations photovoltaïques, c’est une nécessité car il est interdit d’envoyer trop de surplus sur le réseau pour éviter une surcharge.
Un routeur peut être installé sur tout type de central de production électrique, que ce soit solaire ou autre. L’idée étant d’essayer de diriger le surplus vers une solution de stockage plutôt que de le laisser fuir. Il se place en général dans un boitier électrique dédié.

routeur boitier electrique
Mon routeur solaire avec un énorme dissipateur pour le relais statique

Comment fonctionne un routeur ?

Un routeur a une ou plusieurs sorties. Elles peuvent être variables, comme un gradateur de lumière, ou fixes pour alimenter des charges plus complexes qui n’aimeraient pas une tension changeante. Comme votre production varie avec vos usages mais aussi le passage d’un nuage; la sortie variable est plus efficace que la sortie fixe car elle suit parfaitement votre surplus.
Le routeur effectue donc de multiples mesures de courant pour déterminer si vous produisez plus que ce que vous consommez. Ces mesures sont réalisées par une pince ampèremétrique qui est capable de lire l’intensité qui passe dans un conducteur électrique. Certains routeurs lisent la valeur d’un courant qui les traverse uniquement ce qui les rend difficile à intégrer dans une installation existante.
En plus de la valeur de puissance, le routeur détermine si il s’agit de consommation ou de production en regardant le sens de passage de cette intensité
Ainsi, grâce à une pince sur le câble de phase qui alimente votre maison, juste après votre compteur, le routeur va savoir si votre installation utilise de l’électricité extérieure ou si elle surproduit.
Sur votre compteur Linky, vous pouvez déjà savoir si un tel cas de figure se produit en appuyant 4 fois sur la touche plus. Cela vous est indiqué par une petite flèche vers la gauche si vous renvoyez de l’électricité. Bizarrement, la valeur est toujours à 0 et il faut aller plus loin dans les menus pour trouver la quantité d’électricité de surplus produite depuis l’installation du compteur.

Explication du fonctionnement d’un routeur en vidéo

Parce qu’il faut le dire quand même…

Il est à noter que malgré le fait qu’Enedis soit capable de vous afficher combien vous lui donnez comme électricité sur un appareil de mesure super précis qui sert à vous facturez votre consommation, ils ne prennent pas en compte ceci pour vous offrir un remboursement si vous avez montez vous même votre installation. Le routeur est donc un très bon investissement pour arrêter cette bouffonnerie.

Linky-autoconsommation-optimale

Les différents types de routeurs disponibles.

Il existe en fait plusieurs technologies de routeurs et ils ont des fonctions et limitations bien différentes. Certains combinent les fonctions et sorties pour se rapprocher d’un système de domotique mais demandent une vraie programmation intelligente.

Le routeur avec sortie en courant continu variable.

Le routeur pour cumulus uniquement qui alimentent une charge en continue. Ce sont sans doute les premiers modèles à être apparus sur le marché mais sont aussi assez limitatifs. Ils redirigent du courant continu sur une charge. Cela fonctionne sur un cumulus qui présente une charge résistive presque pure et donc l’eau sera chaude. Par contre, cela nécessite un câblage différent avec des plus grosses sections et disjoncteurs fonctionnant en courant continu. Interrompre 20A en courant continu demande plus d’espace que couper un arc électrique en alternatif de la même puissance.
Je ne conseille pas de partir sur ce genre de routeur sauf si vous savez bien comment l’utiliser. Ils sont réservés à certains cumulus. Malheureusement, les constructeurs n’indiquent pas toujours que leur routeur ne fonctionne qu’en continu et il faut bien lire les petites lignes pour trouver cette information.
Un exemple de routeur continu peut être vu ici.

Le routeur avec une sortie commutable tout ou rien.

Ici, selon votre programmation, les sorties vont s’activer en fonction de votre surproduction.
Par exemple, la sortie numéro un va s’allumer si vous dépassez 100 Watt de surplus instantané. Et la sortie suivante si vous dépassez 200W.
Donc il ne faudra poser qu’un appareil de 100W maxi sur la sortie numéro un. Si vous y branchez plus, dès que votre surplus arrive à 100W, la charge est commuté et va pomper plus que votre surplus, le routeur va immédiatement débrancher la charge. Clairement, vous allez avoir des bouclages de mise en marche et d’arrêt permanent si vous n’y prêtez pas attention.
Vous avez un exemple d’un tel routeur ici
L’utilisation parfaite, c’est le branchement d’un chargeur de batterie car vous connaissez parfaitement sa consommation à l’avance. Les batteries ne se chargeant que lors des phases de surplus. On peut aussi imaginer le branchement d’une pompe de piscine.

Le routeur à sortie variable en courant alternatif.

C’est le modèle le plus courant. Sa sortie suit à la seconde votre production pour rediriger au watt près ce que vous produisez en trop. Il est parfaitement adapté au cumulus ou autre chauffage électrique. Vous pouvez aussi lui brancher une résistance chauffante pour aider votre pompe à chaleur voir votre ballon d’échange de votre chaudière.
Il ne faudra bien sûr pas le connecter à un appareil qui comporte de l’électronique avec un moteur comme un chauffage d’appoint avec un ventilateur. Je place un radiateur électrique en hiver sur la sortie de mon routeur solaire.

Cette photo à été réalisée grâce à ce module thermique qui aide à bien suivre vos déperdition de chaleur.

chauffage-sur-cumulus

Les routeurs hybrides.

Il existe bien sûr des modèles un peu complexes qui multiplient les sorties pour créer de véritables solutions domotiques et ainsi coller au plus près à vos besoins. Il est évident qu’il n’y a pas une topologie unique et donc que la phase programmation de votre côté va commencer à être plus complexe.
On peut imaginer une installation qui, en été, redirige la production sur un cumulus uniquement, et que l’on y ajoute des radiateurs électriques en hiver sur des sorties supplémentaires pour alléger la chaudière au fioul.
Une option de programmation peut être de choisir si le peu d’électricité produite doit aller en priorité sur le cumulus et donc, les radiateurs ne seront alimentés qu’après le chauffage complet de l’eau. Ou alors, avoir une charge bridée sur le cumulus pour toujours avoir un peu de surplus en parallèle sur un radiateur.

Le routeur interrupteur.

En dernier lieu, vous avez des routeurs extrêmement simples et peu coûteux comme cet interrupteur connecté qui va s’activer en fonction d’une puissance atteinte tout en offrant une télécommande et visualisation par internet de la consommation. Il est compatible avec les grands acteurs de la domotique comme Alexa par exemple.
A ce prix, c’est vraiment impressionnant ce qu’il est possible d’automatiser pour réduire sa facture d’électricité.

SONOFF POW Elite Interrupteur Connecte WiFi Mesure Consommation Electrique app 1


Ces système utilise une autre façon de mesurer le courant sans utiliser une boucle, mais en mesurant le courant qui les parcourt, donc ils sont plus adaptés à des automatismes de réduction de consommation. Par exemple pour ne mettre en marche un un cumulus que si la production électrique n’est pas suffisante par exemple, ou le déconnecter pour favoriser la redistribution d’énergie sur un autre consommateur de courant. C’est ce que j’utilise pour mesurer la production électrique photovoltaïque ayant fait l’économie d’acheter la passerelle En-Phase comme expliqué ici.

Routeurs d’électricité pour tous ?

Non, un routeur ne peut pas forcément être installé partout
D’une part, certaines installations photovoltaïques appelées 0 injection intègrent une fonction de limite de surproduction. Ces installations ne peuvent pas être équipées de routeur d’électricité. La raison est simple: L’onduleur déconnecte les panneaux dès que la surproduction commence et donc un routeur placé sur le compteur ne détectera jamais de surproduction.
D’autre part, comme la tension fournie est variable sur certains modèles, il ne faut pas qu’il y ait des composants complexes qui soient alimentés. Donc seul les cumulus simples seront content de se voir attribuer un routeur. Pour les versions haut de gamme de ballon d’eau chaude et autre pompe à chaleur, il est toutefois possible de modifier le parcours de l’électricité pour y intégrer un routeur mais cela n’est pas donné à tout le monde de réaliser une telle modification.

Routeur Solaire ou simple gradateur pour optimiser surplus ?

Il existe 2 solutions simples pour réduire sa facture d ‘électricité lorsque l’on est en autoconsommation.

La première est d’avoir un simple gradateur d’installé sur son cumulus ainsi qu’une horloge qui le met en marche uniquement lorsque la production solaire est supposée présente.
Du coup, votre chauffe-eau consomme 500W sur 5 heures pour chauffer l’équivalent de 2500W sur une heure.
Mais il est plus simple, bien entendu, d’avoir 500W de surplus plutôt que 2500. Donc c’est une solution simple et peu coûteuse qui en plus vous assure en permanence de l’eau chaude car votre ballon est toujours alimenté.
C’est la solution que j’ai expérimenté au départ et fonctionne très bien en été quand il fait grand beau tous les jours.
Vous avez ma vidéo et lien sur le produit à 20 Euros ici:

La deuxième solution, c’est donc le routeur solaire, mais là encore, il vous faut un complément électrique sur horloge pour être sûr de remplir complètement d’eau chaude en fin de journée si le soleil n’a pas pointé son nez. La plupart des routeurs à 500 euros intègrent déjà une fonction de programmateur journalier.
Voici ici, par exemple, une horloge simple, si vous souhaitez faire ceci vous même, si votre routeur n’en n’est pas équipé.
 
Le routeur qui redirige le trop produit est donc plus compliqué à mettre en place car il faut une liaison (Wifi  ou filaire) avec le point de mesure qui doit parfois être alimenté.
Les solution clef en main à 500 Euros me semblent difficilement amortissables comparées au simple gradateur à 20 Euros qui fait presque un travail de lissage.
Donc, choisissez le routeur solaire si vous le payez à un prix faible si vous le destinez à être sur un cumulus uniquement.
Ma solution actuelle m’est revenue à environ 200 euros, boîtier inclus.

Comment choisir son routeur ?

La première question est de savoir vers quoi vous souhaitez rediriger votre surplus et surtout de quelle puissance disposez-vous.
L’utilisation première et évidente est le chauffage de l’eau sanitaire. Utiliser ses panneaux solaires pour tel usage est une évidence tant l’installation est simple comparé au panneaux thermique. Si vous souhaitez plus de détails sur ce sujet, j’ai cette page qui y est consacrée.
Donc le paramètre à prendre en compte est la puissance maximum que votre routeur peut commander. A ma grande surprise, certains modèles ne permettent pas de piloter des résistances de plus de 3000W ce qui les rend incapable de commander un cumulus de taille standard.

cumulus simple resistance
Les cumulus bas de gammes sans électronique sont parfait pour être équipés de routeur d’électricité


Ensuite, il y a le facteur prix. Alors qu’il y a pour environ quelques dizaines d’euros de composant à l’intérieur, il n’est pas rare de voir un routeur vendu 500 Euros. Il est à ce moment important de se demander si cela vaut l’investissement. Les solutions à base d’Arduino ou autres kit à programmer soi-même sont maintenant stables et se trouvent à moins de 100 Euros en incluant la boite et les relais statiques de commande. Sur cette photo, j’ai utilisé ce coffret et mon SSR est monté sur ce dissipateur.
Il est à noter que cette version utilise un SSR modifié qui réduit les parasites produits en utilisant la technique du passage à 0 pour la commutation du triac.

routeur en kit a monter photovoltaique


Ensuite, il commence a y avoir des systèmes connectés que l’on peut acheter un par un et donc laisser grossir son projet au fil des acquisitions.
Si il y a bien une chose que j’ai apprise avec le solaire, c’est que la solution idéale se découvre au fil des modifications. Pour rester compétitif, il est important de choisir le routeur le moins cher ou d’avoir celui qui sera le plus flexible pour les évolutions futures.

Ma conclusion sur la nécessité d’installer un routeur solaire.

Le routeur est conçu pour rediriger le surplus d’énergie produit, mais il offre aussi la possibilité de lisser le pic de consommation d’un ballon de chauffage de l’eau. 
Installer un routeur d’énergie lorsque l’on dispose d’une source d’alimentation électrique comme une installation solaire est un must pour éviter de distribuer gratuitement son surplus. Les installations en autoconsommation sont les premières cibles d’un tel système. Si vous revendez votre surplus, cela à déjà moins d’intérêt sauf si la revente est inférieur au prix d’achat. Dans ce cas, il est normal de favoriser la consommation de sa propre production.
Toutefois, mon expérience montre que l’installation d’un gradateur sur un ballon réduit déjà énormément l’impact de l’alimentation de la résistance électrique.  Vous pouvez directement placer un gradateur. Il ne fonctionnerait peut-être pas parfaitement les jours de météo variable. Avec un routeur, seul les moment ensoleillés sont utilisés. Toutefois, investir 500 euros pour se caler exactement sur le soleil alors qu’un gradateur à 20 euros fait presque aussi bien est une réflexion à avoir.
Ayant payé moins de 200 euros dans mon cas, je considère que la balance penche pour un routeur. Au-delà, c’est une sorte d’arnaque car il n’y a absolument aucune raison que cela coûte autant.
Les projets à base de microcontrôleur montrent vraiment la surévaluation des routeurs d’énergie. J’espère qu’un constructeur proposera rapidement un système complet à un coût raisonnable.

Si vous souhaitez un routeur d’énergie…

Le routeur en photo est celui que je possède et utilise avec succès depuis Juillet 2022.
Il est possible de le commander, soit complètement construit, soit partiellement, soit même, juste les composants à souder.

tignous routeur solaire


Pour ce faire, il faut s’inscrire sur ce forum.
Ensuite, il faut contacter un membre qui s’occupe de la fabrication. “Rolrider” est son pseudo.
Vous devrez discuter un peu pour bien vérifier que votre installation est compatible.
Après un transfert via Paypal, j’ai reçu en moins d’une semaine mon routeur en kit.
Toutes les instructions sont sur ce même forum pour le montage.

Il existe bien d’autres possibilités, voici en vrac une liste de références que je vous invite à comparer.
Le point très important étant la puissance maximal de la résistance plongeante autorisé. La plupart sont limités à 16A ce qui exclu beaucoup de cumulus.
Arsun
Tignous (Celui présenté dans cet article, prix entre 20 et 100 Euros, pas d’horloge, mesure consommation, 2 sorties 40A!)
MSunPV (Horloge interne)
Mk2 PV Router
PV-Router Compact DIN (115 USD)
P’TIWATT 
Smart Energy Hot Water de Sola Edge
SOLIC 200 IMMERSION CONTROLLER (300 euros HT)
BPE PVDivert (329 euros HT)
Power Reducer Elios4You (479 Euros TTC)
Immersun…

Routeur Tignous

C’est celui qui est présenté dans cet article, prix entre 20 et 100 Euros,
Il n’a pas d’horloge interne,
La mesure consommation est sur une tore en direct avec des fils.
Le plus énorme, ce sont ces 2 sorties de 40A (!) simultanées, prévoir large dissipateur.

Routeur PV mate aussi appelé Solaire Immersion Contrôleur

Il est vendu aux environs de 250 Euros TTC sur les sites chinois, la documentation est incompréhensible; je ne le conseil pas pour des raisons évidentes de sécurité électrique.
Ce routeur possède deux sorties de 16A, mais la puissance total ne doit pas dépasser 16A, donc 3500W.
Il a une horloge interne pour commutation forcée.
Les deux sortie sont commutées l’une après l’autre avec une mesure de consommation relevé toutes les 20mn.
La lecture de consommation se fait par onde radio et il faut 2 piles pour alimenter l’émetteur.
Il ne redirige le surplus qu’au delà de 150 Watts, donc n’est pas si optimisé.
(Il est possible d’ajouter un autre appareil sur la boucle de mesure pour lui faire croire qu’il est déjà à ce niveau.. Du bricolage si vous voulez mon avis)