Câblez vos panneaux photovoltaïques à un onduleur et au réseau 230V (DIY)

Summary

Cette vidéo explique de manière pédagogique le raccordement de panneaux photovoltaïques à un onduleur et au réseau électrique dans une installation en autoconsommation. Elle détaille les caractéristiques électriques des panneaux (tension, courant, puissance), les différents modes de câblage possibles (série, parallèle, micro-onduleurs) et leurs avantages et risques. L’auteur met l’accent sur le rôle clé de l’onduleur, notamment le suivi du point de puissance maximale (MPPT) et la synchronisation avec le réseau. Les aspects de sécurité, protections obligatoires, normes françaises et bonnes pratiques d’installation sont également abordés, afin de rassurer et d’encourager les bricoleurs avertis à se lancer.

Takeaways

• 😀 Le raccordement de panneaux photovoltaïques à un onduleur et au réseau pour une installation en autoconsommation est facile à réaliser, même pour un bricoleur débutant.
• 😀 La tension à vide d'un panneau photovoltaïque est la tension maximale qu'il peut produire sous un éclairage optimal. Dans ce cas, elle est de 40V.
• 😀 Le courant de court-circuit d'un panneau photovoltaïque est de 11A. Cette caractéristique est essentielle pour comprendre la capacité du panneau à fournir de l'énergie.
• 😀 La puissance maximale d'un panneau photovoltaïque est de 380W, calculée en multipliant la tension (38V) par le courant (10A).
• 😀 Dans une configuration en parallèle de plusieurs panneaux, la tension reste la même (40V), mais le courant de court-circuit augmente proportionnellement au nombre de panneaux.
• 😀 Un montage en parallèle avec trop de panneaux peut entraîner un courant trop élevé, ce qui n'est pas recommandé en raison des risques électriques.
• 😀 Le montage en série des panneaux permet d'additionner les tensions (ex. 6 panneaux donnent 240V), tout en maintenant le courant de court-circuit constant à 11A.
• 😀 Lorsqu'un panneau est ombragé, cela peut affecter la production d'énergie des autres panneaux dans une configuration en série, ce qui peut diminuer l'efficacité globale du système.
• 😀 Il est important d'utiliser un parafoudre et un sectionnaire pour la protection du courant continu avant de connecter l'onduleur.
• 😀 L'onduleur doit être choisi en fonction de la puissance maximale qu'il peut supporter (par exemple 2.5 kW) et doit être capable de démarrer à une tension minimale de 50V.
• 😀 Le MPPT (Maximum Power Point Tracking) est une fonction clé de l'onduleur qui permet de suivre en temps réel le point de puissance maximale des panneaux solaires pour optimiser leur production.
• 😀 Un onduleur pour l'autoconsommation doit être synchronisé avec le réseau pour garantir que l'électricité produite soit injectée correctement dans le réseau domestique, en respectant la phase et la fréquence de 50 Hz.
• 😀 Il est possible de mesurer la production et la consommation d'électricité via une application mobile, avec un module WiFi intégré à l'onduleur.
• 😀 Un système de câblage de terre est indispensable pour assurer la sécurité de l'installation, avec des câbles de terre de 6mm² connectés entre les panneaux, l'onduleur et le tableau électrique.
• 😀 L'utilisation d'un onduleur avec deux MPPT est recommandée lorsque les panneaux sont orientés dans des directions différentes, comme est et ouest, pour maximiser l'efficacité de la production énergétique.

Q & A

Quelles sont les principales caractéristiques électriques d'un panneau photovoltaïque?

Les deux principales caractéristiques sont la tension à vide (U open circuit), qui est la tension maximale fournie par le panneau sous une bonne illumination, et le courant de court-circuit (I short circuit), qui représente le courant maximum que le panneau peut fournir.

Pourquoi est-il déconseillé de connecter plusieurs panneaux photovoltaïques en parallèle?

Connecter plusieurs panneaux en parallèle augmente le courant total, ce qui peut entraîner des risques de surchauffe des conducteurs. De plus, cela nécessite des conducteurs très épais pour supporter le courant élevé, ce qui n'est pas optimal et peut provoquer des effets secondaires indésirables.

Quel est l'avantage d'utiliser des micro-onduleurs dans une installation photovoltaïque?

Les micro-onduleurs permettent de traiter chaque panneau indépendamment, ce qui est utile lorsque l'éclairage n'est pas homogène (par exemple, lorsqu'un panneau est à l'ombre). Cela maximise l'efficacité du système global.

Que se passe-t-il lorsque des panneaux photovoltaïques sont montés en série?

Lorsque les panneaux sont montés en série, la tension totale est la somme des tensions de chaque panneau, tandis que le courant reste identique à celui d'un seul panneau. Par exemple, six panneaux en série produiront une tension totale de 240 volts et un courant de 11 ampères.

Quels sont les risques liés à une mauvaise installation en série de panneaux photovoltaïques?

Si un panneau est partiellement ombragé, il peut affecter le courant global de la série, ce qui peut réduire l'efficacité de l'ensemble du système. Il est donc crucial de s'assurer que tous les panneaux reçoivent un ensoleillement homogène pour éviter ce problème.

Pourquoi est-il important de sécuriser l'installation avec un parafoudre?

Un parafoudre est essentiel pour protéger l'installation photovoltaïque contre les surtensions dues à la foudre. La norme en France exige son installation, particulièrement dans les zones à risque élevé de foudroiement.

Quelles sont les fonctions principales d'un onduleur dans une installation photovoltaïque?

L'onduleur a deux fonctions principales : suivre le point de puissance maximale (MPPT) pour optimiser l'extraction d'énergie des panneaux, et convertir la puissance continue (DC) en courant alternatif (AC) compatible avec le réseau électrique domestique, tout en s'assurant que la fréquence et la phase sont synchronisées avec celle du réseau.

Pourquoi l'onduleur doit-il se synchroniser avec le réseau EDF?

L'onduleur doit se synchroniser avec la fréquence (50 Hz) et la phase du réseau EDF pour assurer que l'énergie produite par les panneaux solaires soit parfaitement intégrée et sécurisée au réseau domestique. Si le réseau EDF est coupé, l'onduleur cesse de fonctionner pour éviter des risques électriques.

Quels types de protections sont nécessaires pour garantir la sécurité d'une installation photovoltaïque?

Il est nécessaire d'installer un sectionneur pour couper le courant continu en cas de maintenance, un parafoudre pour protéger contre les surtensions, ainsi qu'un interrupteur différentiel et un disjoncteur pour protéger contre les courts-circuits et les risques électriques sur le courant alternatif.

Que faire si un utilisateur souhaite utiliser plus de panneaux mais éviter une tension trop élevée dans l'installation?

Il est possible d'utiliser un onduleur avec plusieurs entrées MPPT pour gérer indépendamment deux groupes de panneaux, permettant d'éviter les risques d'une tension trop élevée tout en optimisant la production d'énergie.