Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Un forum dédie à vos questions concernant l'intégration à Domoticz des capteurs et gateway mysensors.org
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prayon
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Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par prayon » 10 juin 2019, 18:40

Bonjour,

ça existe déjà mais j'ai fais le mien pour pas très cher (80 euros), très simple et surtout évolutif pour moi. Il marche maintenant depuis 10 mois sans aucun problème et me permet de faire de bonnes économies mais aussi de satisfaire ma fibre écologique.

Descriptif : Détecter l’exportation d’énergie solaire vers le réseau, en mesurer l'intensité et envoyer une intensité équivalente à une résistance électrique situé dans un chauffe eau. Tout cela est connecté à domoticz par l'intermédiaire de mysensors

Matériel : 2 PZEM 004, 1 arduino mega, un coupe circuit 2 fils (disjoncteur) correspondant à la puissance de votre résistance électrique (pour ma part 20A), un dimmer PWM 16A AC KRIDA.


Le choix du matériel :
-PZEM 004 : très fiable et peu cher, cablage simple
-arduino méga : car j'en avais mais surtout elle dispose de plusieurs RX,TX nécessaires aux PZEM.
-le dimmer krida (http://www.inmojo.com/store/krida-elect ... -arduino-/) . Au départ j'ai utilisé beaucoup mois cher mais celui là est top car il comporte toutes les sécurités températures et ventilations automatiques.

Il s'agit là de ma première version mais depuis j'ai construit 2 autres nœuds mysensors connectés et pilotés par celui là. Le premier est une borne de recharge de véhicule électrique DIY (coûtant 80 euros et paramétrable à distance par DZ) et le 2eme un noeud dédié à la gestion de la piscine. Ces 2 bornes attendent sagement les ordres de la première en fonction de l’énergie solaire disponible. Cette méthode me permet de n'exporter quasiment aucune Energie vers le réseau malgré une puissance de 6kw de panneau solaire.

Pour les branchements :
1)je vous laisse le soins de regarder la notice du pzem:
=> le PZEM Réseau sera connecté aux bornes serial1 de la mega
=> le Pzem solaire aux bornes serial2 de la mega
2)Le dimmer est dans mon exemple piloté par la broche 3.

Integration classique à DZ
PZEM Esave.png
PZEM Esave.png (221.1 Kio) Vu 655 fois


Voilà...

Code : Tout sélectionner


#define MY_RADIO_NRF24

// Numero Noeud de l'objet
#define MY_NODE_ID 5

// Bibliothèques
#include <SPI.h>
#include <MySensors.h>  
#include <SoftwareSerial.h> 
#include <PZEM004T.h>
#include <EEPROM.h>

// initialisation des PZEM004T et EmonLib
PZEM004T pzem(&Serial1);// PZEM 1 (Réseau)
PZEM004T pzemSol(&Serial2);// PZEM 2 (solaire)
IPAddress ip1(192,168,1,1);// Ip PZEM 1
IPAddress ip2(192,168,1,2); // Ip PZEM 2

//// Les variables/////
  //Mesure Maison
#define CHILD_ID_WATT 1
  //Mesure Solaire
#define CHILD_ID_WATTSOL 2
  //Excés de puissance solaire
#define CHILD_ID_WATTEXCESS 3
  // Données des PZEM
float p,e,psol,esol;
  // Mesure surproduction
long int WattExcess=0;
long int HeatWatt=0;
  // Puissance de sortie surproduction Solaire
int PWM=0;
int PWMrec;
  // Intervalle entre 2 envoies MySensors
unsigned long MessTemps = 30 * 1000;
unsigned long DataTemps = millis();

// Messages MySensors Réseau
MyMessage msgWatt(CHILD_ID_WATT,V_WATT);
MyMessage msgKwh(CHILD_ID_WATT,V_KWH);
// Messages MySensors Solaire
MyMessage msgWattSol(CHILD_ID_WATTSOL,V_WATT);
MyMessage msgKwhSol(CHILD_ID_WATTSOL,V_KWH);
// Message MySensors Surproduction
MyMessage msgWattExcess(CHILD_ID_WATTEXCESS,V_WATT);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(3, OUTPUT);//broche PWM Dimmer Solaire
  pzem.setAddress(ip1); pzemSol.setAddress(ip2);  
  
}
void presentation()  {
  // Présentation du PZEM
  sendSketchInfo("PZEM 004T ", "1.0");
  // Déclaration des capteurs réseau 
  present(CHILD_ID_WATT,  S_POWER);
  present(CHILD_ID_WATT, S_POWER);
  // Déclaration des capteurs solaire 
  present(CHILD_ID_WATTSOL,  S_POWER);
  present(CHILD_ID_WATTSOL, S_POWER);
  // Déclaration Surproduction
  present(CHILD_ID_WATTEXCESS,  S_POWER);
}

void loop() {   
HeatEnergie();
    
if (millis() > DataTemps + MessTemps ) {ReadData(); SendMySensors();} // Lecture données des 2 PZEM Envoi données Gateway

}

 // Routine Transfert Energie
void HeatEnergie(){
  HeatWatt = pzemSol.power(ip2) - pzem.power(ip1); delay(10);
  Serial.println("___________________________________________________________");
  Serial.print("Mesure Surproduction Solaire : "); Serial.println(HeatWatt); Serial.print("PWM = "); Serial.println(PWM);
  if (HeatWatt > 80 & HeatWatt <= 300)  {PWM=PWM+2;}
  if (HeatWatt > 300) {PWM=PWM+4;}
  if (HeatWatt > 2700 ){PWM = 240;}
  if (HeatWatt < 0 && HeatWatt >= -150)     {PWM=PWM-2;}
  if (HeatWatt < -150 && HeatWatt >= -300)  {PWM=PWM-3;}
  if (HeatWatt < -300 && HeatWatt >= -500)  {PWM=PWM-4;}
  if (HeatWatt < -500 && HeatWatt >= -1000) {PWM=PWM-8;}
  if (HeatWatt < -1000){PWM =PWM - 10;}
  if (HeatWatt < -2500){PWM = 0;}
      
  if(PWM>240){PWM=240;};if(PWM<0){PWM = 0;}
  if (PWM!=PWMrec){analogWrite(3,PWM);}
  PWMrec = PWM;
  
}

// Routine Lecture des données PZEM
void ReadData (){
  // Lecture Mesure Solaire
  Serial.print("Mesure Solaire : ");
  psol = pzemSol.power(ip2);if(psol<20){psol=0;};if(psol >= 0.0){ Serial.print(psol);Serial.print(" WSol - ");} delay(10);   
  esol = pzemSol.energy(ip2);if(esol >= 0.0){ Serial.print(esol);Serial.println(" WhSol");} delay(10);
  
   // Lecture Mesure Réseau
  Serial.print("Mesure Maison : ");
  p = pzem.power(ip1);WattExcess=psol-p; if (WattExcess < 0) {WattExcess = 0;} ; p=p-psol; if(p<0){p=0;}; Serial.print(p);Serial.print(" W - "); delay(10);   
  e = pzem.energy(ip1); Serial.print(e);Serial.print(" Wh"); delay(10);
  Serial.println();("___________________________________________________________");
  
  }

// Routine Envoi Data GW
void SendMySensors () {
     // Données Réseau 
  send(msgWatt.set(p, 1)); delay(10); send(msgKwh.set(e/1000, 1));  delay(10);
     // Données Solaire 
  send(msgWattSol.set(psol, 1));  delay(10);send(msgKwhSol.set(esol/1000, 1));  delay(10);
     // Donnée Surproduction  
  send(msgWattExcess.set(WattExcess, 1));

  
  DataTemps = millis();
}




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Rpx
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Enregistré le : 07 mars 2018, 00:01

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par Rpx » 12 juin 2019, 21:26

Salut, prayon,
Merci pour ces informations et bravo pour la réalisation.
Intéressant, et sûrement plus réalisable que ce que j' ai vu sur le net, sans parler de mysensors.
Cela va donner des idées aux "auto-consommateurs solaires".
Par contre, des informations générales sur le contexte solaire seraient bienvenues.
Quelles sont les relations avec le fournisseur? le distributeur? y-at-il eu déclaration ?
le type de compteur?, la puissance souscrite ? le type de contrat ? la latitude (Nord je présume) d' installation ?
Quelles ont été les motivations pour l' installation solaire,?
Car 6Kw crête, à la louche, c'est 24 panneaux et 36 m2, et comment est l'installation ?
En toiture ? posée par une entreprise ? pour quel niveau d' investissement ? 1 seul onduleur ? Y-a-t-il des batteries ?
Enfin, le chauffe-eau ? volume ? puissance électrique ?

Il serait utile d' avoir sur une année la production en Kwh solaire produite et la quantité non-réinjectée sur le réseau.

Rpx.

prayon
Messages : 9
Enregistré le : 03 déc. 2018, 18:01

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par prayon » 13 juin 2019, 22:47

Bonjour rpx,

Le solaire est devenu une passion pour moi et je me suis lancé avec l'intention de l'autonomie énergétique pour des tas de louables raisons qui n’intéressent pas forcement le plus grand nombre.
Bien qu'ayant les moyens, J'ai aussi décidé d'être très rentable dans mon expérience car faire de l'écologie de riche pour les riches n'est ni une solution d'avenir ni une solution qui me convient.
Je me suis rapidement ravisé pour le stockage dans les batteries car la technologie n'est ni rentable ni optimisée pour l'instant.
Très naturellement je me suis donc investi dans l'autoconsommation pure, sans revente, sans contrat de 20 ans. Non seulement par principe mais aussi car un contrat avec EDF impose l'impossibilité de modifier son installation et ça j'en voulais pas.
J'ai donc acheté des panneaux de sous marques pour 3kW pour 1500 euros onduleur inclus. L'installation est très simple (1 jour plein), il faut bien sûr un minimum de précaution et respecter les normes de sécurité (rien de bien difficile). Au bout de quelques jours tu t’aperçois que le système est con car tu passes ton temps à fournir de l'électricité à EDF. Tu modifie alors tes habitudes, lave linge, lave vaisselles, tu fais mijoter tes plats quand il fait soleil. Rien n'y fait tu continue à balancer la majorité de ce que tu produis à EDF.
Donc tu n'a pas le choix, il faut innover. Des produits existent mais c'est extrêmement cher et finalement pas du tout évolutif.
Donc Arduino + Mysensors + retour info sur DOMOTICZ => pour d'abord réchauffer de l'eau chaude sanitaire et faire du préchauffage pour le chauffage.
Je suis dans le sud de la France où mon installation produit un peu plus de 4000kwh /an pour 3kWc de panneaux, j'ai une consommation de base de la maison 400Wh soit 3500kWh/an, la production d'eau chaude sanitaire pour ma famille s’élève en moyenne à 10kWh/jour soit 3600kWh/an. On voit tout de suite que globalement avec mes 3 kWc de panneau solaire je prends la totalité à longueur d'année de ma production. C'est en effet empiriquement ce qui s'est passée. Mon installation était très rentable car en 2 ans l'investissement de départ était déjà rentabilisé. Je suis donc passée à 6kWc. Là ce ne fut pas la même limonade car les pics de production sont trop variables entre l'hiver et l'été et bien sûr de grosses surproduction en été. Il a donc été logique de regarder de plus prêt la charge de ma voiture électrique(le principe de fonctionnement est d'ailleurs très intéressant). Consommation moyenne environ 20kW/100km pour 15000km/an ce qui laisse de la marge. Le principe de fonctionnement est simple. Ma voiture est systématiquement branchée à sa borne lorsque je suis chez moi. Si ma surproduction solaire est égale ou sup à 8 ampères (intensité minimum acceptée par la ZOE) la charge est automatiquement enclenchée. Le système fait le point toutes les 30 secondes sur la consommation et la réserve énergétique et envoie la donnée à la borne de recharge pour soit augmenter ou diminuer l'intensité de charge soit pour stopper la charge. En été le résultat est tout à fait probant le week End (recharge gratuite en totalité) mais aussi partiellement en semaine à conditions de rentrer manger entre midi et 2.
Comme je continuais de temps en temps à exporter surtout en été j'ai donc fait de même avec la pompe de piscine que je fais tourner à vitesse variable en fonction de la puissance électrique disponible.

A l'heure actuelle cette installation n'exporte sur le réseau que très peu d'énergie c'est à dire moins d'1kw/jour. Je peux donc conclure que mes 3kwc supplémentaires de panneaux seront aussi rentabilisés en 1 peu plus de 2 ans.

Cette impunité énergétique créer, je vous l'avoue, de nouveaux besoins, . J'ai donc commandé, il y a quelques jours, 6 kWc supplémentaires(installation ce coup çi dans le jardin). Il me serviront à chauffer suivant le même principe, en période printanière et estivale, la piscine avec un PAC et le spa qui fait tant envie à mes enfants. En hiver ils me donneront un plus de production pour le chauffage et la ZOE. Je n'ai malheureusement pas programmé de compteur énergétique pour comptabiliser la charge de la zoe en mode solaire mais à vue de nez le solaire doit participer au minium à 30% de ma consommation totale.


La conclusion de mon expérience est que :
=> le DIY est l'unique solution viable à une installation solaire car le coût d'une installation moyenne de 3kwc par une entreprise avoisine les 9000 euros contre les 1500 que cela m'a coûté.
=> Que l'autoconsommation sans optimisation de sa consommation est une hérésie non rentabilisable.
=> qu'avec un système comme le mien on finit par faire des économies substantielles > 1000 euros/an pour 6kwc.
=> que tenant compte des arguments précitée, le stockage énergétique sur batterie n'est pas LA solution absolue pour l'instant.
=> que la voiture électrique ne mérite pas tout ses détracteurs. (c'est idéal à condition d'avoir une 2eme voiture)
=> que faire de l’écologie "technique" en DIY comme je l'ai fait est vraiment passionnant et satisfaisant. Et que d'autre part ce type de démarche apporte du confort et non pas de la contrainte.

PS : Mon chauffage : Pompe à chaleur géothermique sur nappe phréatique pluggé sur un ballon de 1000 litres pourvue d'un serpentin pour la production d'eau chaude sanitaire en instantanée. J'ai rajouté à ce ballon au niveau du serpentin une résistance électrique de 3500 w asservie à mon installation solaire.

Voilà ...

domdom
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Enregistré le : 20 mai 2016, 10:48
Localisation : Ille-et-Vilaine

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par domdom » 14 juin 2019, 08:13

Bonjour,
Merci beaucoup pour ce passionnant et détaillé retour d'expérience !
Peux-tu nous en dire un peu plus sur tes panneaux solaires et l'onduleur que tu as achetés (et éventuellement où).
Merci et bonne journée
Dom

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prayon
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Enregistré le : 03 déc. 2018, 18:01

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par prayon » 14 juin 2019, 22:28

Bonjour domdom,

Tu vas être un peu déçu.
Pour les panneaux solaires : 1 watt solaire = 15 à 18 centimes par watt à la fabrication. Traditionnellement la marge d'un fabricant se situe dans les 30% (moins dans les marchés concurrentiels comme le PV) ce qui porte le watt sortie usine entre 20 et 25 centimes. 300 watts = 60 à 75 euros sortie usine. Lorsque tu vois le prix magasin tu comprends que quelqu'un se gave. J'ai rien contre cela mais il y a des limites. Sachant cela tu sais que tu peux trouver des panneaux solaires de marques aux alentours de 100 euros chez des grossistes, des liquidateurs, des achats groupés.
Pour la première série (210wc Solarworld) et le 2 eme série (250Wc solarworld) de panneaux je les ai obtenue en faisant un recherche automatique sur leboncoin. Une fois programmée, tous les matins je recevais les résultats de toutes les nouvelles annonces de panneaux photovoltaïques sur ma région. Ne t’inquiète pas au bout de 15 jours c'est bingo=> tu prends ta remorque et tu vas les chercher.
Pour les 6kwc que j'ai commandé récemment je suis passé au braquet sup, j'ai trouvé un fabricant en hollande qui vend direct usine c'est théoriquement du top monocristallin mais c'est par palette de 50 pour 112 euros TTC / panneau livré (ils vendent aussi du poly pour 97 euros/panneau livré). N'ayant besoin que de 22 panneaux, Il a fallu trouvé quelques compères locaux qui en avait aussi besoin. J'ai revendu les 5 restants sur leboncoin.

Pour les onduleurs : c'est encore plus facile car il y a pléthore d'offres sur les sites de petites annonces. Il faut être un peu méfiant car si un panneau solaire reste un panneau solaire quoiqu'en dise les fabricants (ils sont tous fabriqués suivant le même procédé par 3 ou 4 fabricants sous des marques différentes avec des garanties standard de 20 ans). Je te conseille d’éviter les marques exotiques dont le prix de base est trop faible. Un onduleur c'est dans la maison, ça brûle, ça fait des chocs électriques et ça doit répondre à des normes de sécurité qui te garantissent de ne pas injecté dans le réseau si ce dernier est en rade (norme VDE). Mon premier onduleur est un 3kw ainelec neuf (marque française ayant fait faillite) leboncoin. Tu en trouve encore assez facilement pour 300 euros. Pas de soucis après 2 ans. Mon deuxième un Aurora 3600w neuf (180euros!!! sur ebay) en marche depuis 18 mois pas de souci. Mon troisième un SMA 7000HV d'occasion issue d'une centrale PV démentelé. 380euros. Tu en trouvera aussi très facilement . C'est du très haut de gamme pouvant accepter 7kw de PV. Je ne l'ai pas encore mis en fonction mais je n'ai aucun souci sur son fonctionnement.

Pour accessoires boitiers DC et AC ( ces ont des coupes circuits associés à des parafoudres), surtout tu les fait toi même avec du matériel sérieux tu verras c'est le 1/3 du Prix magasin.

Si tu veux plus de précisions "précises" n'hésite pas.

Bonne soirée

domdom
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Enregistré le : 20 mai 2016, 10:48
Localisation : Ille-et-Vilaine

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par domdom » 14 juin 2019, 23:37

C’est plutôt le contraire, je ne suis pas du tout déçu, j’adore ta démarche !

Quelques questions en vrac me viennent à l’esprit en lisant ton retour d’expérience, si tu peux prendre la peine d’y répondre, ce serait vraiment super ! Je n’y connais pas grand chose au solaire, mais ça fait un moment que ça me tente. Je n’ai guère confiance dans les sociétés souvent éphémères qui installent ce genre de matériel. Et j’ai moi-aussi une pompe à chaleur qui chauffe un gros ballon d’eau pour l’ecs et le chauffage de la maison, ballon équipé d’une résistance électrique de secours…

1. En cas de coupure de courant dans ton quartier, l’onduleur est-il équipé d’un mécanisme qui empêche l ‘électricité générée par tes panneaux solaires de repartir dans le réseau ? (et par exemple électrocuter un agent edf qui interviendrait sur le réseau !)
2. Comment fixe-t-on un panneau solaire sur un toit de maison ? Cela requiert-il une vraie expérience de pro, ou est-ce à la portée d’un bricoleur motivé ? Y-a-t-il des kits de fixation génériques ? Ou bien les panneaux sont-ils vendus avec leur kit de fixation ?
3. Quel est le nom du fabricant hollandais ?
4. Qu’appelles-tu boîtiers AC et DC ? A quoi servent-ils ?

Encore merci et bonne soirée

dom

aleph0
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Enregistré le : 27 avr. 2016, 08:06
Localisation : Hérault (34)

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par aleph0 » 15 juin 2019, 21:34

Merci beaucoup @prayon pour ton retour d'expérience très instructif ; ainsi que pour ton tuto de pilotage du chauffe-eau, il va bien me servir un de ces quatre, quand j'aurai franchi le pas.

Rpx
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Enregistré le : 07 mars 2018, 00:01

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par Rpx » 19 juin 2019, 14:50

Salut, prayon,

Merci, pour ces réponses très complétes et ce retour d' expérience "Faites-le-vous-même", cela permettra de se cantonner à des options économiquement viables, bien qu'en l'absence de chiffres précis.

Un dernier point qui n'a pas été abordé, l' assureur des bâtiments a-t-il un avis sur les installations solaires de ce type ?

Enfin, je crois qu'un suivi serait apprécié des utilisateurs de MySensors, en indiquant de temps en temps les difficultés et succès rencontrés, tous les semestres ou tous les ans .... à voir selon disponibilités, même pour signaler que ça fonctionne sans défauts....

Rpx.

prayon
Messages : 9
Enregistré le : 03 déc. 2018, 18:01

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par prayon » 20 juin 2019, 12:13

Bonjour,

Désolé pour ma réponse tardive, mais j'en ai une fille qui passe le Bac ... et même si c'est la troisième ( filles), ça me stresse toujours autant.

Pour Domdom,
En effet un dispositif coupe l'installation solaire immédiatement lorsque le réseau ne fourni plus. C'est un dispositif légal norme VDE. Les onduleurs doivent en être obligatoirement équipés.
Pour la fixation sur le toit, il en existe autant que de toits. Il s'agit juste pour toi de te renseigner mais cela peut être assez complexe si tu compte intégrer tes panneaux et non pas les mettre en surimposition (ce qui est mon cas).
Pour les boîtiers de protections DC et AC, ce sont simplement des coupes circuits coté panneaux et coté réseau auquels tu ajoutes des parafoudres.
Pour le fabriquant Hollandais, lorsque tu sera décidé, envoie moi un message perso.

Pour alphe0,
j’espère que tu passera à l'acte, n'hésite pas si je peux t'apporter mon humble expérience.

Pour Rpx,
L'assurance panneaux solaires fait normalement parti de ton contrat habitation sans surcoût, mais il faut penser à demander. Les assureurs n’étant pas toujours (pas souvent) nos amis.
En ce qui concerne Mysensors, je l'ai choisi un peu par méconnaissance ou facilité, mais je suis déçu par la qualité de la transmission. En effet j'ai de longue portées (jusqu' 40 mètres) entres les différents nœuds et la portée théorique de mysensors m'a convaincu. Dans la pratique beaucoup moins et j'ai perdu beaucoup de temps à régler et je ne suis toujours pas satisfait. Cela vient sans doute de ma compétence limitée et pourtant j'ai tout essayé même à acheter des antennes haut de gamme, alimentation séparée, blindage artisanal... Malgré tout cela de temps en temps il faut tout rebooter pour que cela refonctionne. Pour moi c'est le seul point noir de Mysensors car pour le reste c'est extraordinairement efficace et rapide à programmer.
Je ne manquerai pas de vous tenir informer de la suite d'autant que les 6kW supplémentaires vont entrer en fonctionnement dans quelques jours et je vais donc me retrouver à nouveau avec de la surproduction à gérer. J'en trépigne déjà.

Bien à vous

prayon
Messages : 9
Enregistré le : 03 déc. 2018, 18:01

Re: Récupérateur Energie Solaire en excès pour Eau chaude

Message par prayon » 20 juin 2019, 15:16

IMG_20190614_085452.jpg
Gateway Mysensors en charge de la mesure énergétique, la résistance éléctrique et la redistrbution dans les 2 autres noeuds
IMG_20190614_085452.jpg (816.01 Kio) Vu 413 fois
IMG_20190319_165348.jpg
Noeud MYSensors Piscine et charge totale de lé régulation (PH, ORP, temps de filtration f(température), avec variateur de vitesse de la pompe en fonction de l'énergie disponible.
IMG_20190319_165348.jpg (1.8 Mio) Vu 413 fois
IMG_20190614_085548.jpg
Boitier Recharge voiture électrique MySensors : REcharge Classique et Solaire
IMG_20190614_085548.jpg (875.22 Kio) Vu 413 fois

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