Ce guide détaille l’installation d’une infrastructure énergétique critique conçue pour garantir une disponibilité maximale à un cluster NAS haute performance. L’intégration des onduleurs Victron Quattro, des onduleurs-chargeurs Huawei SUN2000 et des batteries Pylontech UP5000, couplée à un système de basculement automatique et une gestion SCADA via Ignition, assure une résilience industrielle optimale. Ce montage permet une autonomie énergétique prolongée, une protection contre les coupures réseau et une supervision en temps réel des flux énergétiques.
🛒 LISTE DE COURSES OBLIGATOIRE
Voici les références et le matériel nécessaires pour ce montage, incluant les outils et consommables indispensables :
🔧 Équipements Principaux
- Onduleur Victron Quattro : Victron Quattro 48/10000/140-100/100 (2x pour redondance)
- Onduleur-Chargeur Huawei : Huawei SUN2000-10KTL-M1 (avec kit de communication Smart Dongle)
- Batteries Lithium : Pylontech UP5000 (4x pour une capacité totale de 20kWh)
- Contrôleur de Charge : Victron SmartSolar MPPT 250/100 (pour panneau solaire optionnel)
- Système de Basculement Automatique : Shelly Pro 3EM (pour la commutation réseau/onduleur)
- SCADA : Licence Ignition Edge (pour la supervision et la gestion des alarmes)
- Panneaux Solaires : Kit solaire 6kW (ex: Canadian Solar HiKu 400W, 15x)
🔩 Outillage Spécifique
- Tournevis isolé : Tournevis VDE 1000V (jeu complet, ex: Wera 05003500001)
- Pince à sertir : Pince à sertir hydraulique pour câbles 6-50mm² (ex: Knipex 97 52 36)
- Multimètre : Multimètre True RMS (ex: Fluke 17B+)
- Pince ampèremétrique : Pince AC/DC (ex: Chauvin Arnoux F205)
- Détecteur de tension : Testeur de tension sans contact (ex: Fluke 1AC II)
- Clé dynamométrique : Pour serrage des bornes (ex: Hazet 5122-2CT)
- Crimpeuse MC4 : Pour connecteurs solaires (ex: IWISS SN-28B)
🔌 Consommables et Câblage
- Câbles DC : Câble solaire 6mm² (rouge/noir, ex: Lapp ÖLFLEX SOLAR XLWP)
- Câbles AC : Câble H07RN-F 10mm² (pour liaisons onduleur/réseau)
- Connecteurs MC4 : Connecteurs MC4 mâle/femelle (ex: Stäubli MC4-Evo2)
- Disjoncteurs DC : Disjoncteur DC 63A 1000V (ex: ABB S803D-B63)
- Fusibles DC : Fusible NH 63A 1000V (pour protection batterie)
- Barres de distribution : Barrette de distribution DC 100A (ex: Victron Lynx Distributor)
- Gaines thermorétractables : Kit assorti (ex: HellermannTyton)
- Colliers de serrage : Colliers plastiques 300mm (ex: Panduit PLT3S-M)
- Ruban isolant : Ruban isolant 3M Scotch 22
- Pâte conductrice : Pâte anti-oxydation (ex: Noalox)
⚠️ ALERTE SÉCURITÉ – RISQUE ÉLECTRIQUE ET INCENDIE
Ce montage implique des tensions dangereuses (48V DC, 230V AC) et des courants élevés. Une erreur de câblage peut entraîner des électrocutions, des incendies ou des dommages irréversibles aux équipements.
- ✅ Coupez toujours l’alimentation avant toute manipulation (disjoncteur principal + sectionneur DC).
- ✅ Portez des EPI : gants isolants (classe 1000V), lunettes de protection, chaussures de sécurité.
- ✅ Vérifiez l’absence de tension avec un multimètre avant de toucher aux bornes.
- ✅ Respectez les polarités : une inversion DC peut détruire les batteries et les onduleurs.
- ✅ Sertissez correctement les câbles : un mauvais contact génère de la chaleur et des risques d’incendie.
- ✅ Protégez les circuits : utilisez des disjoncteurs DC et des fusibles adaptés à chaque section.
- ✅ Ventilez les batteries : les batteries lithium dégagent de l’hydrogène en cas de surcharge.
- ✅ Formez-vous : ce guide suppose des connaissances en électricité industrielle. En cas de doute, faites appel à un professionnel certifié.
1️⃣ PRÉPARATION DE L’ENVIRONNEMENT
1.1 Choix de l’emplacement
- Installez les équipements dans un local technique sec, ventilé et protégé des intempéries.
- Prévoyez un espace minimal de 50 cm autour des onduleurs et batteries pour la dissipation thermique.
- Fixez les équipements sur un rail DIN ou un tableau électrique dédié (ex: tableau Schneider Prisma Plus).
- Éloignez les batteries des sources de chaleur (distance minimale de 1 mètre).
1.2 Mise à la terre
- Installez une barre de terre dédiée (ex: barre cuivre 35mm²) reliée à la terre du bâtiment.
- Reliez tous les équipements métalliques (onduleurs, batteries, armoires) à cette terre avec un câble 16mm² minimum.
- Vérifiez la résistance de terre (< 10 Ohms) avec un testeur de terre (ex: Fluke 1625).
2️⃣ INSTALLATION DES BATTERIES PYLONTECH UP5000
2.1 Montage mécanique
- Fixez les batteries sur un rack dédié (ex: rack Pylontech BMS Rack) ou sur une étagère métallique.
- Respectez l’orientation des batteries (bornes + et – visibles et accessibles).
- Serrez les vis de fixation avec une clé dynamométrique (couple recommandé : 5 Nm).
2.2 Câblage des batteries
- Reliez les batteries en parallèle pour augmenter la capacité (4x UP5000 = 20kWh).
- Utilisez des câbles 50mm² pour les liaisons entre batteries (ex: câble flexible H07V-K).
- Sertissez les câbles avec des cosses à œil (ex: cosse M10) et une pince à sertir hydraulique.
- Appliquez de la pâte conductrice sur les bornes avant serrage pour éviter l’oxydation.
- Installez un disjoncteur DC 100A entre les batteries et le reste du système pour une protection globale.
2.3 Configuration du BMS
- Branchez le câble de communication BMS (fourni avec les batteries) au port CAN du Victron Quattro.
- Configurez le BMS via le logiciel Pylontech BatteryView pour définir les seuils de charge/décharge.
- Vérifiez la communication avec un testeur CAN (ex: Peak PCAN-USB).
3️⃣ INSTALLATION DES ONDULEURS VICTRON QUATTRO
3.1 Montage et câblage AC
- Fixez les Victron Quattro sur un rail DIN ou un support mural.
- Reliez les onduleurs au réseau électrique via un disjoncteur différentiel 63A 30mA.
- Utilisez des câbles H07RN-F 10mm² pour les liaisons AC.
- Branchez la sortie AC des onduleurs à un tableau de distribution dédié pour le cluster NAS.
3.2 Câblage DC et configuration
- Reliez les batteries aux onduleurs avec des câbles 50mm² (bornes + et – clairement identifiées).
- Installez un disjoncteur DC 100A entre chaque onduleur et les batteries.
- Configurez les onduleurs via le logiciel VictronConnect :
- Mode : On-Grid avec basculement automatique.
- Tension batterie : 48V.
- Seuils de charge/décharge : 10% – 90% (pour prolonger la durée de vie des batteries).
- Priorité de charge : Réseau > Solaire > Groupe électrogène (si applicable).
- Activez la communication VE.Can pour le monitoring via Ignition.
4️⃣ INTÉGRATION DE L’ONDULEUR-CHARGEUR HUAWEI SUN2000
4.1 Installation des panneaux solaires
- Fixez les panneaux solaires sur une structure inclinée à 30° (orientation sud pour l’hémisphère nord).
- Reliez les panneaux en séries/parallèles pour obtenir une tension adaptée à l’onduleur (ex: 3 strings de 5 panneaux en série pour 600V DC max).
- Utilisez des câbles solaires 6mm² et des connecteurs MC4 pour les liaisons.
- Installez un parafoudre DC (ex: Dehn PV 1000) entre les panneaux et l’onduleur.
4.2 Câblage et configuration du SUN2000
- Reliez les strings solaires aux bornes DC de l’onduleur (respectez la polarité).
- Branchez la sortie AC de l’onduleur au tableau électrique via un disjoncteur 32A.
- Configurez l’onduleur via le logiciel FusionSolar :
- Mode : Auto (basculement automatique entre solaire et réseau).
- Limite de puissance : 10kW (adapté au modèle SUN2000-10KTL-M1).
- Communication : activez le Smart Dongle pour le monitoring via Ignition.
- Reliez l’onduleur au Victron Quattro via un câble Ethernet pour la synchronisation des charges.
5️⃣ SYSTÈME DE BASCULEMENT AUTOMATIQUE (SHELLY PRO 3EM)
5.1 Installation du Shelly Pro 3EM
- Fixez le Shelly Pro 3EM sur un rail DIN dans le tableau électrique.
- Reliez les capteurs de courant (CT) aux câbles d’alimentation du cluster NAS.
- Branchez le Shelly au réseau local via Ethernet pour la communication avec Ignition.
5.2 Configuration du basculement
- Configurez le Shelly via l’interface web :
- Seuil de basculement : 200W de consommation (pour activer les onduleurs).
- Délai de basculement : 500ms (pour éviter les micro-coupures).
- Priorité : Solaire > Réseau > Batteries.
- Testez le basculement en coupant manuellement l’alimentation réseau et vérifiez que le cluster NAS reste alimenté.
6️⃣ INTÉGRATION SCADA AVEC IGNITION
6.1 Installation du serveur Ignition
- Installez Ignition Edge sur un PC industriel (ex: Advantech UNO-2271G) ou un Raspberry Pi 4.
- Configurez les drivers de communication :
- Victron : Modbus TCP (port 502).
- Huawei : SunSpec Modbus (via Smart Dongle).
- Shelly : REST API.
- Pylontech : CAN bus (via Victron).
6.2 Configuration des tableaux de bord
- Créez un dashboard énergétique avec :
- État des batteries (tension, courant, SOC).
- Production solaire (kW).
- Consommation du cluster NAS (kW).
- État des onduleurs (mode, puissance de sortie).
- Alarmes (surcharge, basse tension, etc.).
- Configurez des alertes email/SMS pour les événements critiques (ex: batterie < 20%, panne onduleur).
- Testez la communication en simulant une coupure réseau et vérifiez que les données sont bien remontées dans Ignition.
🎯 CONCLUSION ET VÉRIFICATIONS FINALES
Félicitations ! Votre infrastructure énergétique critique est désormais opérationnelle. Voici les dernières étapes pour valider le montage :
- Vérification visuelle :
- Tous les câbles sont correctement sertis et isolés.
- Aucun câble n’est en tension mécanique (risque de rupture).
- Les disjoncteurs et fusibles sont adaptés aux courants en jeu.
- Tests fonctionnels :
- Testez le basculement réseau/onduleur en coupant l’alimentation principale.
- Vérifiez que le cluster NAS reste alimenté sans interruption.
- Testez la recharge solaire en exposant les panneaux à la lumière.
- Vérifiez les alarmes dans Ignition (ex: batterie faible, surcharge).
- Optimisation :
- Ajustez les seuils de charge/décharge des batteries pour maximiser leur durée de vie.
- Calibrez les capteurs du Shelly Pro 3EM pour une mesure précise de la consommation.
- Planifiez des maintenances régulières (nettoyage des panneaux, serrage des bornes, tests de basculement).
Cette infrastructure offre une résilience industrielle pour votre cluster NAS, avec une autonomie de plusieurs heures en cas de coupure réseau et une supervision en temps réel. Pour aller plus loin, vous pouvez ajouter un groupe électrogène en backup ou étendre la capacité solaire.