Conception d’une Infrastructure Énergétique Hybride Haute Performance pour un Cluster NAS Enterprise (TrueNAS Scale) : Intégration Victron Quattro + Huawei SUN2000 + Pylontech UP5000 avec Gestion Dynamique des Charges via Domotique Pro (Jeedom/Node-RED) et Supervision SCADA (Ignition)

1️⃣ PRÉPARATION DE L’ENVIRONNEMENT TECHNIQUE

1.1 Choix de l’Emplacement

• Local technique dédié avec ventilation forcée (débit minimum 150m³/h) et température contrôlée (15-25°C).
• Sol en béton armé avec revêtement antistatique (Réf: EPOXY-ANTISTATIC).
• Distance minimale de 1m entre les batteries et les équipements électroniques sensibles.
• Prévoir un rail DIN 35mm (Réf: DIN-RAIL-2M) pour fixation des équipements.

1.2 Préparation des Supports

• Fixez les Victron Quattro sur un panneau de montage 19″ (Réf: RACK-19-12U) avec vis M6 inox.
• Installez les batteries Pylontech sur des étagères métalliques renforcées (Réf: SHELF-100KG) avec système anti-vibration.
• Prévoyez un passage de câbles avec goulottes (Réf: CABLE-TRAY-100MM) pour organiser le câblage.

2️⃣ INSTALLATION DES BATTERIES PYLONTECH UP5000

2.1 Mise en Place Physique

• Déballez les batteries et vérifiez l’absence de dommages sur les bornes M8.
• Utilisez un niveau à bulle pour aligner parfaitement les batteries (tolérance max 1°).
• Fixez les batteries avec des boulons M10 inox (Réf: BOLT-M10-50) sur l’étagère.

2.2 Connexion en Série/Parallèle

Configuration recommandée : 2 strings de 2 batteries en série (48V) connectés en parallèle pour 9.6kWh.

• Nettoyez les bornes avec une brosse métallique et appliquez de la pâte conductrice Ox-Gard.
• Utilisez des cosses à sertir 35mm² (Réf: LUG-35MM2) avec la pince hydraulique.
• Connectez les batteries avec des câbles 35mm² en respectant la polarité (rouge = +, noir = -).
• Installez un disjoncteur DC 125A sur chaque string avant la connexion à la barrette.
• Vérifiez la tension totale avec le multimètre Fluke (doit indiquer ~54V par string).

2.3 Connexion au Système

• Reliez la barrette de distribution 48V aux bornes BAT+ et BAT- du Victron Cerbo GX.
• Installez un shunt 500A/50mV (Réf: SHUNT-500A) pour la mesure précise du courant.
• Connectez le Battery Management System (BMS) des Pylontech au Cerbo GX via câble RJ45.

3️⃣ INSTALLATION DE L’ONDULEUR HYBRIDE VICTRON QUATTRO

3.1 Montage et Fixation

• Fixez les Quattro sur le rack 19″ avec les équerres de montage fournies.
• Prévoyez un espace de 10cm autour pour la ventilation.
• Installez les ventilateurs 120mm (Réf: FAN-120MM) si la température ambiante dépasse 30°C.

3.2 Câblage Électrique

3.2.1 Connexion Batterie

• Utilisez des câbles 35mm² entre la barrette de distribution et les bornes BAT+ / BAT- des Quattro.
• Installez un disjoncteur DC 125A sur chaque câble.
• Serrez les bornes avec une clé dynamométrique (couple 10Nm).

3.2.2 Connexion AC

• Raccordez les Quattro au tableau électrique principal via des câbles 16mm².
• Installez un disjoncteur différentiel 63A 30mA (Réf: DIFF-63A-30MA) en amont.
• Utilisez des connecteurs Wago 221 pour les connexions neutre et terre.

3.2.3 Connexion Générateur (Optionnel)

• Prévoyez une prise CEE 32A (Réf: CEE-32A) pour connexion d’un groupe électrogène.
• Configurez le Quattro en mode « Auto Start/Stop » via le menu VEConfigure.

4️⃣ INSTALLATION DE L’ONDULEUR SOLAIRE HUAWEI SUN2000

4.1 Montage et Sécurité

• Fixez l’onduleur sur un mur porteur avec des chevilles chimiques M12 (Réf: CHEM-M12).
• Respectez une distance minimale de 30cm des autres équipements.
• Installez un parafoudre DC Type 2 (Réf: SPD-DC-1000V) en amont des strings.

4.2 Connexion des Panneaux Solaires

4.2.1 Câblage des Strings

Configuration recommandée : 2 strings de 10 panneaux 400W en série (tension max 800V).

• Utilisez des câbles solaires 6mm² avec connecteurs MC4.
• Sertissez les connecteurs avec la pince MC4 (couple 3Nm).
• Installez un sectionneur DC 32A (Réf: DC-SWITCH-32A) par string.
• Vérifiez la tension à vide de chaque string (doit être ~700V par temps ensoleillé).

4.2.2 Connexion à l’Onduleur

• Raccordez les strings aux bornes DC+ et DC- de l’onduleur.
• Installez un fusible 15A sur chaque polarité.
• Connectez le câble de communication RS485 entre le SUN2000 et le Cerbo GX.

4.3 Connexion AC

• Raccordez l’onduleur au tableau électrique via un disjoncteur 40A.
• Utilisez des câbles 10mm² pour la connexion AC.
• Configurez l’onduleur en mode « Grid-Tied » avec limitation de puissance à 90% pour éviter les injections réseau.

5️⃣ CONFIGURATION DU SYSTÈME DE GESTION

5.1 Configuration du Victron Cerbo GX

• Connectez le Cerbo GX au réseau via Ethernet ou WiFi.
• Installez le logiciel VictronConnect et mettez à jour tous les firmwares.
• Configurez les paramètres suivants :
  • Tension batterie : 48V
  • Seuil de décharge : 20%
  • Priorité de charge : Solaire > Réseau > Générateur
  • Limite de puissance AC : 8000W
• Activez le mode ESS (Energy Storage System) pour optimiser l’autoconsommation.

5.2 Intégration avec Jeedom/Node-RED

5.2.1 Installation des Plugins

• Installez le plugin Victron dans Jeedom pour récupérer les données du Cerbo GX.
• Installez le plugin MQTT pour la communication avec Node-RED.
• Configurez un broker MQTT (Mosquitto) sur un Raspberry Pi ou un serveur dédié.

5.2.2 Création des Scénarios

Exemple de scénario Node-RED pour gestion dynamique des charges :

[
    {
        "id": "a1b2c3d4",
        "type": "mqtt in",
        "z": "flow1",
        "name": "Victron Battery SOC",
        "topic": "victron/battery/soc",
        "qos": "2",
        "broker": "mqtt_broker",
        "x": 150,
        "y": 100,
        "wires": [["e5f6g7h8"]]
    },
    {
        "id": "e5f6g7h8",
        "type": "function",
        "z": "flow1",
        "name": "Gestion Charges",
        "func": "if (msg.payload < 30) {\n    // Si SOC < 30%, désactive les charges non critiques\n    msg.topic = \"shelly/pro4pm/relay/0/command\";\n    msg.payload = \"off\";\n    return [msg, null];\n} else if (msg.payload > 80) {\n    // Si SOC > 80%, active les charges\n    msg.topic = \"shelly/pro4pm/relay/0/command\";\n    msg.payload = \"on\";\n    return [null, msg];\n}\nreturn null;",
        "outputs": 2,
        "noerr": 0,
        "x": 350,
        "y": 100,
        "wires": [["i9j0k1l2"], ["i9j0k1l2"]]
    },
    {
        "id": "i9j0k1l2",
        "type": "mqtt out",
        "z": "flow1",
        "name": "Contrôle Shelly",
        "topic": "",
        "qos": "0",
        "retain": "false",
        "broker": "mqtt_broker",
        "x": 550,
        "y": 100,
        "wires": []
    }
]

5.3 Configuration de la Supervision SCADA (Ignition)

• Installez Ignition sur un serveur dédié (minimum 8Go RAM, SSD 256Go).
• Créez un driver OPC UA pour se connecter au Cerbo GX.
• Concevez un dashboard avec :
  • Graphiques temps réel de production/consonmation
  • Alarmes pour seuils critiques (SOC < 20%, température > 40°C)
  • Historique des données sur 12 mois
  • Boutons de contrôle pour les charges prioritaires
• Configurez des notifications email/SMS pour les alertes critiques.

6️⃣ TESTS ET MISE EN SERVICE

6.1 Vérifications Préliminaires

• Vérifiez tous les serrages avec une clé dynamométrique.
• Contrôlez l’absence de court-circuit avec le multimètre (résistance infinie entre + et -).
• Vérifiez la polarité de toutes les connexions.
• Testez les disjoncteurs en les actionnant manuellement.

6.2 Tests de Fonctionnement

6.2.1 Test Batterie

• Chargez les batteries à 50% via le réseau.
• Vérifiez la tension de chaque string (doit être ~52V).
• Testez la décharge en connectant une charge résistive 1kW.
• Vérifiez que le BMS coupe la décharge à 20% SOC.

6.2.2 Test Solaire

• Exposez les panneaux au soleil et vérifiez la tension DC (doit être ~700V).
• Vérifiez la production AC sur l’onduleur Huawei (doit afficher ~8kW par temps ensoleillé).
• Contrôlez que l’énergie est bien dirigée vers les batteries ou les charges.

6.2.3 Test Hybride

• Simulez une coupure réseau en désactivant le disjoncteur principal.
• Vérifiez que les Quattro basculent en mode batterie et que les charges critiques restent alimentées.
• Testez le redémarrage automatique après rétablissement du réseau.

6.3 Optimisation des Paramètres

• Ajustez les seuils de charge/décharge en fonction de votre consommation réelle.
• Configurez les courbes de charge pour maximiser l’autoconsommation solaire.
• Calibrez les capteurs de courant via le Cerbo GX.
• Testez les scénarios domotiques avec des charges réelles (NAS, climatisation, etc.).

7️⃣ MAINTENANCE ET OPTIMISATION

7.1 Maintenance Préventive

• Tous les mois :
  • Vérifiez les serrages des connexions avec une clé dynamométrique.
  • Nettoyez les bornes des batteries avec une brosse métallique.
  • Contrôlez la tension des strings solaires.
  • Testez les disjoncteurs et fusibles.
• Tous les 6 mois :
  • Étalonnez les capteurs de courant via VictronConnect.
  • Mettez à jour les firmwares de tous les équipements.
  • Vérifiez l’état des câbles (usure, surchauffe).
  • Testez la procédure de coupure d’urgence.
• Tous les ans :
  • Faites réaliser un contrôle électrique complet par un professionnel.
  • Vérifiez l’équilibrage des cellules des batteries Pylontech.
  • Nettoyez les radiateurs des onduleurs avec de l’air comprimé.
  • Testez la capacité réelle des batteries avec un testeur de capacité.

7.2 Optimisation des Performances

• Gestion des Charges :
  • Identifiez les charges « fantômes » avec un wattmètre et éliminez-les.
  • Programmez les charges énergivores (lave-linge, climatisation) pendant les heures de production solaire.
  • Utilisez des prises intelligentes Shelly pour couper automatiquement les équipements en veille.
• Optimisation Solaire :
  • Ajustez l’angle des panneaux 2 fois par an (été/hiver).
  • Nettoyez les panneaux avec de l’eau déminéralisée tous les 3 mois.
  • Surveillez l’ombrage et éliminez les obstacles.
• Gestion des Batteries :
  • Évitez les décharges profondes (<20% SOC) pour prolonger la durée de vie.
  • Maintenez la température des batteries entre 15°C et 25°C.
  • Équilibrez les cellules tous les 6 mois via le BMS.