Comment connecter les panneaux photovoltaïques à l'onduleur ?

Introduction

L'utilisation de panneaux photovoltaïques (PV), qui convertissent la lumière du soleil en électricité, a connu une croissance exponentielle ces dernières années. L'onduleur est un élément essentiel de tout système d'énergie solaire, car il transforme l'énergie solaire en électricité utilisable. Explorons donc les subtilités de la connexion des panneaux photovoltaïques à un onduleur. Après avoir lu cet article, vous pourrez commencer à exploiter l'énergie solaire pour vos besoins.

Comprendre les panneaux photovoltaïques et les onduleurs

Il est essentiel de comprendre les fonctions des panneaux photovoltaïques et des onduleurs avant de procéder à l'installation. Pour convertir la lumière du soleil en courant continu, on utilise des dispositifs appelés panneaux solaires ou panneaux photovoltaïques. Les onduleurs sont essentiels car ils transforment le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques en courant alternatif (CA). Les habitations et les entreprises utilisent l'électricité sous forme de courant alternatif.

Types d'onduleurs

Il existe plusieurs variantes d'onduleurs, chacune présentant des avantages et des facteurs distincts. Les trois principales catégories sont les onduleurs de branche, les micro-onduleurs et les optimiseurs de puissance.

1. Onduleurs à cordes

Ce sont les plus répandus. Elles impliquent la mise en place de nombreux panneaux photovoltaïques qui alimentent un seul onduleur. Ils sont bon marché et fonctionnent bien dans des environnements où l'ensoleillement est constant.

2. Micro-onduleurs

Dans cette configuration, des micro-onduleurs individuels sont fixés à chaque panneau solaire. Dans les cas où l'ombre ou l'orientation des panneaux est variable, cette configuration donne de bons résultats.

3. Optimiseurs de puissance

Les optimiseurs de puissance situés à l'arrière de chaque panneau permettent de maximiser la production d'énergie des panneaux photovoltaïques individuels. Ils constituent une option appropriée pour les emplacements partiellement ombragés et fonctionnent en tandem avec un onduleur central.

Sélection d'un onduleur

Lorsque l'on envisage de choisir un onduleur pour un système de panneaux photovoltaïques, certaines considérations entrent en ligne de compte :

1. Taille du système

Les dimensions des panneaux photovoltaïques ont un impact sur la capacité de l'onduleur.

2. Le budget

Les coûts des onduleurs peuvent varier considérablement. Il est donc conseillé de choisir un onduleur qui corresponde à votre budget.

3. L'efficacité

Il est conseillé de rechercher des onduleurs à haut rendement pour optimiser la conversion de l'énergie.

4. Le suivi

Vous pouvez surveiller l'efficacité de votre système grâce aux fonctions de surveillance intégrées à l'onduleur.

5. Compatibilité

Assurez-vous que l'onduleur que vous avez acheté est adapté à vos panneaux solaires.

Matériel et outils de collecte

Il est important de disposer de tous les outils et équipements nécessaires avant de commencer la procédure d'installation. Les outils, les panneaux photovoltaïques, l'onduleur, le matériel de montage, les câbles et les connexions font partie de cet ensemble. En outre, lorsqu'il s'agit de composants électriques, il est essentiel de faire passer la sécurité avant tout. Utilisez les mesures de protection appropriées et suivez tous les protocoles de sécurité pour garantir cette sécurité.

Matériel et outils	Objectif
Panneaux photovoltaïques	Capter la lumière du soleil et produire de l'électricité en courant continu
Onduleur	Conversion de l'électricité en courant continu des panneaux en électricité en courant alternatif
Matériel de montage	Aide à fixer solidement les panneaux PV à une structure de montage
Câbles et connecteurs	Transmission de l'électricité entre les panneaux et l'onduleur
Boîtes de jonction	Protection et connexion des câbles
Outils (tournevis, etc.)	Aide à la fixation des panneaux et à la réalisation des connexions
Équipement de sécurité	Équipement de protection individuelle pour une installation sûre
Échelle	Panneaux d'accès et zone de montage
Multimètre	Tester les connexions électriques et les niveaux de tension

Processus d'installation étape par étape

Si vous suivez ces étapes, la connexion de vos panneaux photovoltaïques à un onduleur ne devrait pas être trop difficile.

1. Montage du panneau PV

• Localisation et orientation

Tenez compte d'éléments tels que l'exposition au soleil et l'ombre pour choisir le meilleur emplacement pour vos panneaux photovoltaïques. Placez-les sur un support solide et stable. Veillez à orienter correctement les panneaux pour qu'ils bénéficient d'un ensoleillement maximal.

• Structure de montage

Utilisez le matériel approprié pour fixer les panneaux photovoltaïques au cadre de montage. Pour garantir un espacement et un alignement corrects, suivez les instructions du fabricant.

2. Câblage des panneaux PV

En ce qui concerne le câblage des panneaux solaires, il existe trois principales options de connexion :

• Série
• Parallèle
• Série-parallèle

Chaque connexion possède ses propres avantages et inconvénients. Il est donc essentiel de bien les comprendre avant de choisir l'option la plus appropriée.

• Série Connexion

La borne positive d'un panneau solaire est reliée à la borne négative d'un autre panneau pour former une liaison en série. Cela augmente la tension mais n'a pas d'effet sur le flux de courant. La connexion en série des panneaux solaires est un moyen efficace d'augmenter la puissance du système lorsque les conditions l'exigent. C'est le cas lorsque les panneaux et l'onduleur sont éloignés les uns des autres.

• Connexion en parallèle

Connecter les bornes positives des panneaux PV entre elles et les bornes négatives entre elles. Cette méthode permet d'augmenter le courant sans modifier la tension. Lorsqu'une partie de vos panneaux solaires est ombragée, vous pouvez augmenter le courant de votre système de cette manière.

• Connexion série-parallèle

Il s'agit d'une configuration qui incorpore à la fois des connexions en série et en parallèle. Pour augmenter la tension, la borne positive d'un panneau est connectée à la borne négative d'un autre panneau.  Ensuite, ces chaînes interconnectées sont connectées en parallèle. Cette caractéristique permet à l'utilisateur d'améliorer à la fois la tension et le courant de sortie.

Lors de l'installation du câblage de vos panneaux solaires, il est essentiel de tenir compte des spécifications de tension. La tension des panneaux et de l'onduleur est un paramètre important. Utilisez toujours un câblage adapté à la tension et à l'intensité du système pour garantir la sécurité de tous. Utilisez des connecteurs appropriés et respectez scrupuleusement les instructions du fabricant. Veillez à utiliser des fils et des prises homologués pour l'extérieur. Vous devez fixer correctement les fils et les protéger des éléments et de la vermine.

3. Connexion à l'onduleur

• Positionnement de l'onduleur

Placez l'onduleur dans un endroit frais et à l'abri du soleil, idéalement près des panneaux solaires. Veillez à ce qu'il soit accessible rapidement et facilement en cas d'entretien ultérieur.

• Connexion DC

Établissez une connexion entre la sortie CC des panneaux PV et l'entrée CC de l'onduleur. Pour éviter de faire la connexion inverse par erreur, vérifiez la polarité.

4. Connexion AC

• Établissement de la connexion avec le tableau électrique principal

Pour ce faire, un disjoncteur dédié doit être installé. En outre, toutes les exigences électriques applicables doivent être respectées.

• Connexion au réseau (si nécessaire)

Un onduleur synchronisé avec le réseau électrique est nécessaire pour revendre l'électricité excédentaire au réseau.

5. Essais et mise en service

• Inspection du système

Examinez minutieusement toutes les connexions pour vérifier qu'elles sont correctement installées et isolées. Veillez à ce qu'il n'y ait pas de fils ou de connecteurs apparents.

• Activation de l'onduleur

Procédez à l'activation de l'onduleur et surveillez attentivement son état de fonctionnement. La plupart des onduleurs sont équipés d'indicateurs ou d'affichages intégrés. Ces indicateurs et affichages offrent des informations précieuses sur les performances du système.

6. Maintenance et dépannage

L'entretien de routine consiste à vérifier en permanence l'absence de dommages ou d'usure. Enlevez toute saleté ou tout débris susceptible d'entraver les performances des panneaux photovoltaïques. En cas de faible rendement ou de dysfonctionnement, consultez la documentation du fabricant ou demandez l'aide d'un professionnel.

7. Considérations relatives à la sécurité

Faites toujours passer la sécurité avant tout lorsque vous travaillez avec des équipements électriques. Ne lésinez pas sur la sécurité en ne portant pas l'équipement approprié.

Meilleure configuration de l'installation solaire

Le plan de configuration des panneaux solaires vous permettra d'optimiser efficacement la tension et le courant de sortie de votre système.

1. Tension d'entrée maximale en courant continu

Il existe un certain nombre de raisons impérieuses de limiter la tension continue à un certain niveau. Il s'agit notamment de considérations de sécurité et de conformité avec les réglementations NEC. L'alignement sur les spécifications techniques d'un onduleur de branche fait également partie de ces raisons. Selon le Code national de l'électricité (NEC), la limite de tension maximale pour les systèmes photovoltaïques résidentiels est de 600V. Toutefois, cette limite peut varier en fonction de l'onduleur central utilisé.

2. Tension d'entrée minimale pour le courant continu

La présence d'une tension d'entrée CC minimale est cruciale pour le bon démarrage d'un onduleur de branche. Il s'agit donc d'un élément important à prendre en compte dans la planification et la configuration des systèmes photovoltaïques. La valeur numérique de cette mesure varie considérablement. Elle dépend du modèle et du fabricant sélectionnés.

3. Courant d'entrée maximal en courant continu

Le courant d'entrée CC maximal de l'onduleur est limité par ses exigences techniques. La courbe courant-tension (courbe IV) d'une cellule solaire a servi de modèle de conception pour cette valeur. Il est essentiel de tenir compte de cet aspect particulier lors de la connexion des panneaux solaires. Vous devez vous assurer que la sortie CC du système ne dépasse pas le courant d'entrée maximal spécifié pour l'onduleur.

4. Suivi du point de puissance maximale (MPPT)

Les trackers MPPT sont conçus pour optimiser la puissance de sortie des systèmes photovoltaïques en tenant compte des caractéristiques de la courbe IV. Les onduleurs centralisés dotés de nombreux trackers MPPT augmentent la production d'énergie de la chaîne de panneaux solaires. Cela permet une disposition plus complexe des panneaux solaires tout en maximisant la production d'énergie en les connectant à l'onduleur central. Si votre onduleur est équipé de deux entrées MPPT ou plus, il est important de les utiliser efficacement. Vous devez y penser en particulier en cas d'orientations multiples ou de problèmes d'ombrage.

Conclusion

Vous avez réussi à relier vos panneaux photovoltaïques à un onduleur ! Vous avez fait un grand pas en avant pour alimenter votre vie avec des méthodes durables et respectueuses de l'environnement. Vous possédez maintenant les connaissances nécessaires pour exploiter l'énergie solaire en comprenant les principes fondamentaux des panneaux photovoltaïques et des onduleurs. Il vous suffit de choisir l'équipement approprié et de l'installer étape par étape.