Onduleur hybride triphasé pour systèmes solaires photovoltaïques commerciaux

Un onduleur hybride triphasé haute tension est un appareil multifonctionnel qui combine les fonctions d'un onduleur solaire et d'un système de batteries. Il permet de stocker l'énergie excédentaire dans la batterie pour une utilisation ultérieure, notamment la nuit et lors de coupures de courant. Il assure l'équilibre entre la production, le fonctionnement et le stockage de l'énergie. 

Un onduleur triphasé est un appareil qui transforme le courant continu (CC) en courant alternatif (CA) instable. À l'ère des énergies renouvelables, l'onduleur triphasé représente la solution la plus efficace et durable pour les bâtiments commerciaux et résidentiels. Cet onduleur gère la distribution de l'énergie entre les trois phases. 

Un onduleur triphasé est utilisé dans un système solaire pour connecter la sortie CC du générateur photovoltaïque au réseau électrique ou à la charge. Il permet de produire un courant alternatif de haute qualité. Grâce à l'équilibrage de la sortie, la puissance est répartie plus uniformément entre les phases, ce qui réduit les contraintes sur le câblage et minimise les pertes. Cet article de blog vous présentera en détail le fonctionnement d'un onduleur triphasé haute tension pour un système solaire photovoltaïque commercial. Entrons dans le vif du sujet. 

Onduleur hybride triphasé pour un système solaire photovoltaïque commercial

La fiabilité et l'efficacité énergétiques sont des facteurs clés de succès pour les entreprises dans le contexte économique actuel, caractérisé par une évolution rapide. La hausse des prix de l'électricité et l'augmentation des besoins énergétiques ont favorisé l'essor de l'énergie solaire dans l'industrie, les bureaux et de nombreuses autres applications. L'onduleur est au cœur de tout système d'énergie solaire performant, et dans le domaine commercial, l'onduleur hybride triphasé haute tension est le plus efficace et le plus puissant.

Caractéristiques principales d'un onduleur solaire triphasé

Lors du choix d'un onduleur hybride triphasé haute tension, certains critères essentiels doivent figurer en tête de votre liste de vérification. Tout d'abord, il convient de considérer le rendement de l'onduleur. Un rendement élevé signifie une réduction des pertes d'énergie lors de la conversion.

La deuxième étape consiste à vérifier la compatibilité de l'onduleur avec les différents types de batteries et de panneaux solaires. Un onduleur universel vous permettra d'étendre ou de modifier votre installation solaire sans avoir à la remplacer entièrement. Une installation et une surveillance simples sont également essentielles. Voici quelques autres caractéristiques clés de l'onduleur hybride triphasé haute tension. 

• Haute efficacité : taux de conversion supérieur à 97%
• Possède un système de raccordement au réseau triphasé.
• Ils sont fournis avec une batterie de secours.
• La tension d'alimentation est compatible avec 208 V CA et 480 V CA.
• Il prend en charge le Wi-Fi et dispose d'une application de surveillance.
• Souvent assorti d'une garantie de 10 à 15 ans.

Technologies utilisées dans l'onduleur hybride triphasé

Deux technologies sont utilisées dans un onduleur hybride triphasé haute tension : la modulation de largeur d'impulsion (PWM) et le point de puissance maximale (MPPT). Ce sont deux algorithmes couramment employés dans la plupart des onduleurs solaires modernes. 

Onduleurs solaires PWM 

Ces technologies étaient utilisées dans les années 90. Cependant, l'algorithme PWM est aujourd'hui quasiment obsolète. PWM signifie « modulation de largeur d'impulsion ». Cet algorithme minimise le courant des panneaux solaires pour le maintenir à la tension de charge compatible avec les batteries. Le résultat ? Un gaspillage d'énergie.

Onduleurs solaires MPPT

Contrairement à la modulation de largeur d'impulsion (PWM), qui diminue la production du panneau, l'algorithme MPPT identifie le point optimal où les panneaux génèrent le maximum d'énergie. Les conditions d'ensoleillement variant au cours de la journée, l'algorithme MPPT permet d'optimiser en temps réel la production des panneaux. La technologie MPPT peut être jusqu'à 30 % plus efficace que la PWM.

Comment fonctionne un onduleur solaire hybride triphasé ?

Les panneaux sont convertis en courant continu par un système d'énergie solaire commercial triphasé qui utilise des commutateurs électroniques rapides, nombreux à l'intérieur, pour activer et désactiver très rapidement le courant continu et le convertir en trois ondes alternatives espacées de 120 degrés.

 

Étapes de fonctionnement d'un onduleur solaire hybride triphasé

• Étape 1 : La lumière du soleil sur les panneaux solaires est utilisée pour produire de l'électricité en courant continu (CC). Vos panneaux captent les signaux solaires et les convertissent en courant continu. Le courant continu assure un flux unidirectionnel d'électrons, constant. 
• Étape 2 : Dans cette étape, le courant continu présent dans les chaînes de panneaux est acheminé, via les canaux et les interrupteurs de sécurité, jusqu'à l'onduleur. Ce dernier commence alors par vérifier le câblage et les tensions, puis se met en marche.
• Étape 3 : L'onduleur intègre un algorithme MPPT pour optimiser la production d'énergie. Cet algorithme ajuste en permanence la tension et le courant afin de garantir une production d'énergie maximale des panneaux solaires.
• Étape 4 : L'onduleur génère des signaux alternatifs. Cet onduleur solaire triphasé utilise des commutateurs électroniques très rapides qui découpent et mettent en forme le courant continu en trois signaux déphasés de 120 degrés chacun. C'est ce qui en fait une alimentation à trois étages.
• Étape 5 : L'onduleur se synchronise avec le réseau. Avant de fournir de l'énergie, les onduleurs solaires triphasés, connectés au réseau ou hybrides, mesurent la tension et la fréquence du réseau et s'y adaptent.
• Étape 6 : Dans une installation triphasée, l'onduleur est alimenté par trois phases (L1, L2, L3) afin de répartir les charges importantes au lieu de les concentrer sur une seule phase. Il est également équipé d'un fil de terre. Certains onduleurs photovoltaïques triphasés utilisent un fil neutre. 
• Étape 8 : Le système solaire commercial garantit que votre maison ou votre entreprise utilise l'énergie solaire en priorité. Vos appareils consomment l'énergie solaire dès que possible. Le système hybride utilise l'énergie supplémentaire pour charger les batteries au lithium et l'injecter dans le réseau. Dans le système solaire hors réseau, l'énergie solaire excédentaire est utilisée pour charger les batteries.

 

Différence entre les onduleurs solaires monophasés et triphasés

La principale différence entre les onduleurs solaires monophasés et triphasés réside dans la répartition de la puissance par chacun. 

Onduleur solaire monophasé

Un onduleur monophasé délivre un seul type de courant alternatif. Il est raccordé au réseau électrique monophasé et peut également convenir à une installation triphasée. Toutefois, dans ce cas, il est généralement connecté à une seule phase, ce qui peut nécessiter un équilibrage des phases conformément à la réglementation du distributeur. Ces onduleurs sont généralement conçus pour les petites installations (généralement de 1 à 10 kW) et assurent l'équilibrage de charge uniquement pour les systèmes monophasés. Les onduleurs monophasés sont peu efficaces pour les installations de forte puissance, mais ils sont économiques et adaptés aux petites et moyennes installations résidentielles.

Triphasé onduleur solaire

À l'inverse, un onduleur solaire hybride triphasé haute tension peut produire un courant alternatif à 120° d'écart, raccordé à un réseau triphasé 400/415 V, 50 Hz. Il est particulièrement adapté aux bâtiments déjà équipés d'une alimentation triphasée. Il équilibre la charge et la production d'énergie entre les trois phases, assurant ainsi un fonctionnement plus régulier. Le courant étant réparti entre les trois lignes, ces dernières supportent plus efficacement les charges importantes ou les moteurs, et la stabilité du système est renforcée.

De manière générale, les onduleurs solaires monophasés conviennent aux petites maisons ayant des besoins énergétiques moindres, tandis que les onduleurs solaires triphasés sont généralement utilisés dans les grandes maisons et les entreprises qui nécessitent une plus grande capacité, un fonctionnement régulier et une puissance équilibrée sur toutes les phases.

Phases d'une installation solaire commerciale

Pour une installation solaire commerciale, la première étape consiste en une évaluation du site. Les ingénieurs prennent en compte la surface de toiture, le profil de charge et les habitudes de consommation énergétique. Ensuite, l'équipe détermine la conception du système, notamment la disposition des panneaux, l'onduleur, le condensateur et la capacité de la batterie, en fonction des besoins. Vient ensuite la phase d'installation. Les panneaux, les onduleurs et les batteries sont équipés du câblage et des protections appropriés. Le système est ensuite testé : tension, équilibre des phases et performances en charge sont vérifiés. Une fois installé, le système est connecté à une plateforme de surveillance permettant de suivre ses performances en temps réel. 

Avantages de l'onduleur hybride triphasé

Un onduleur triphasé présente de nombreux avantages et convient donc aux grands systèmes solaires résidentiels, commerciaux et industriels. 

Tout d'abord, sa taille plus importante lui confère une puissance de sortie supérieure et le rend plus adapté aux toitures commerciales. Grâce à une répartition égale de la puissance entre toutes les phases, il assure un fonctionnement régulier même avec des charges importantes telles que les pompes, les compresseurs et les climatiseurs multiples.

Ce système réduit considérablement les risques de coupures de tension grâce à la répartition de la production d'énergie sur trois lignes, évitant ainsi les surcharges. Il dispose également de davantage d'entrées MPPT, offrant une plus grande flexibilité d'installation en toiture. Enfin, ses fonctionnalités avancées de surveillance et de gestion du réseau permettent aux utilisateurs de contrôler facilement les performances et de répondre aux exigences du fournisseur d'énergie.

En résumé, un onduleur solaire triphasé désigne un système solaire commercial qui garantit un équilibre de puissance, une grande efficacité et une gestion énergétique plus intelligente à l'ère de la demande énergétique croissante.

Conclusion

L'un des composants essentiels des systèmes solaires commerciaux et industriels modernes est l'onduleur hybride triphasé haute tension. Il permet de convertir efficacement l'énergie solaire en énergie utilisable sans perturber le réseau et en garantissant une production constante. 

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