L’onduleur photovoltaique est un dispositif qui convertit le courant alternatif (AC) en courant continu (DC). Généralement appelé convertisseur de puissance, l’onduleur photovoltaique permet aux panneaux solaires d’alimenter les appareils électriques domestiques et commercialisés. Son principal avantage consiste à adapter la tension et le courant des cellules photovoltaïques pour correspondre aux exigences des appareils domestiques ou industriels.
Les onduleurs photovoltaïques sont devenus une partie intégrante de l’industrie solaire photovoltaïque, car ils offrent une solution pratique pour convertir l’énergie produite par les cellules photovoltaïques en énergie utilisable par les consommateurs. Les onduleurs photovoltaïques sont particulièrement utiles pour les grandes installations, car ils permettent de maximiser l’efficacité et la production globale de l’installation photovoltaïque.
A quoi sert un onduleur photovoltaïque ? Quel est l’intérêt ?
L’intérêt principal d’un onduleur est de convertir le courant continu (DC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (AC) utilisable pour alimenter les équipements électriques de la maison ou de l’entreprise.
Lorsqu’une installation photovoltaïque produit de l’électricité à partir des panneaux solaires, elle produit du courant continu (DC). Cependant, la plupart des équipements électriques utilisent du courant alternatif (AC) pour fonctionner. L’onduleur est donc un élément clé de l’installation photovoltaïque car il permet de convertir le courant continu en courant alternatif.
En plus de cette fonction de conversion, l’onduleur peut également avoir des fonctionnalités supplémentaires telles que la surveillance de la production d’énergie, la détection des dysfonctionnements, la régulation de la tension, la protection contre les surtensions et les micro-coupures, et même la communication sans fil pour la surveillance à distance.
Comment fonctionnent les onduleurs photovoltaïques ?
Un onduleur photovoltaïque est conçu pour convertir le courant continu produit par les cellules photovoltaïques en courant alternatif. Il se compose principalement d’un circuit imprimé complexe, qui comprend un transformateur, des relais, des diodes rectificatrices et un condensateur. Ces composants électroniques convergent pour former un système capable de convertir la tension fournie par les modules photovoltaïques en une alimentation standard.
Le processus commence avec l’entrée du courant continu provenant des cellules photovoltaïques. Ce courant passe ensuite dans le transformateur, qui modifie la tension afin qu’elle soit compatible avec les appareils électroniques. Ensuite, le courant est converti en un courant alternatif utilisable. La diode rectificatrice sert à maintenir la bonne direction du courant tandis que le condensateur assure le maintien du potentiel à travers le circuit. Une fois le courant inversé, il peut être utilisé pour alimenter des appareils électriques domestiques ou des moteurs à courant alternatif.
Voici le processus:
- Captation de l’énergie solaire : Les panneaux solaires convertissent l’énergie solaire en courant continu (CC) à un niveau de tension spécifique.
- Transformation du courant continu : L’onduleur prend le courant continu produit par les panneaux solaires et l’envoie dans un convertisseur CC-CA, qui transforme le courant continu en courant alternatif à une fréquence et une tension appropriées.
- Réglage de la tension : La tension du courant alternatif est réglée pour correspondre aux spécifications de la charge électrique connectée, qu’il s’agisse d’une maison ou d’un réseau électrique.
- Injection dans le réseau électrique : Le courant alternatif est injecté dans le réseau électrique via un compteur électrique, permettant de fournir de l’électricité à l’utilisateur final ou de vendre l’électricité produite à un fournisseur d’électricité.
- Surveillance de l’installation : L’onduleur surveille en permanence le fonctionnement du système photovoltaïque, en mesurant la production d’énergie solaire et en détectant tout dysfonctionnement éventuel. Certains onduleurs sont également équipés de fonctionnalités de communication pour permettre à l’utilisateur de surveiller les performances de l’installation depuis un appareil mobile ou un ordinateur.
Schéma de fonctionnement d’un onduleur photovoltaïque
Sur ce schéma de fonctionnement d’un onduleur photovoltaïque, nous voyons que le panneau solaire convertit l’énergie solaire en courant continu (CC). Le convertisseur de courant CC prend le courant continu produit par les panneaux solaires et le transforme en courant alternatif (CA) qui est compatible avec le réseau électrique. Le transformateur de tension ajuste la tension du courant alternatif pour qu’elle corresponde aux spécifications du réseau électrique. Enfin, le courant alternatif est injecté dans le réseau électrique pour être utilisé par les consommateurs d’énergie.
Quel est le rendement d’un onduleur photovoltaique?
Le rendement d’un onduleur photovoltaïque dépendra de plusieurs facteurs, tels que la qualité de l’onduleur, la charge électrique connectée, la température ambiante, l’ensoleillement et la qualité des panneaux solaires utilisés.
En général, les onduleurs photovoltaïques modernes ont un rendement élevé pouvant atteindre jusqu’à 98 %. Cela signifie que pour chaque kilowatt-heure (kWh) d’énergie produite par les panneaux solaires, l’onduleur peut convertir jusqu’à 98 % de cette énergie en courant alternatif utilisable.
Cependant, notons bien que le rendement de l’onduleur diminue généralement à mesure que la charge électrique connectée augmente, car l’onduleur doit travailler plus dur pour maintenir la tension et la fréquence du courant alternatif à un niveau stable. En outre, le rendement de l’onduleur peut également être affecté par des facteurs environnementaux tels que la température, qui peut provoquer une diminution de l’efficacité de conversion du courant continu en courant alternatif.
Quel onduleur pour quel panneau solaire ?
Le choix de l’onduleur pour un panneau solaire dépend de la puissance du panneau, la tension de fonctionnement et le type de connexion des panneaux.
Pour des panneaux solaires avec une tension de fonctionnement élevée (par exemple, plus de 36 volts), un onduleur à tension élevée est recommandé. Les onduleurs à tension élevée convertissent efficacement l’énergie des panneaux solaires en électricité utilisable pour le réseau électrique.
Pour des panneaux solaires avec une puissance maximale de 300 W à 600 W, un onduleur de chaîne est approprié. Les onduleurs de chaîne convertissent l’énergie de plusieurs panneaux solaires en une seule sortie électrique.
Pour des panneaux solaires avec une puissance supérieure à 600 W, un onduleur centralisé sera plutôt recommandé. Les onduleurs centralisés peuvent gérer la conversion d’énergie de grands groupes de panneaux solaires, permettant une gestion plus efficace de la production d’électricité.
Pour des panneaux solaires qui ont des micro-onduleurs intégrés, dirigez-vous plutôt vers un onduleur centralisé ou de chaîne. Les micro-onduleurs convertissent l’énergie de chaque panneau solaire en courant alternatif, ce qui permet une gestion plus précise de la production d’électricité.
Où doit-on placer un onduleur ?
À l’intérieur
Dans la mesure du possible, il est préférable d’installer l’onduleur à l’intérieur de la maison ou du bâtiment. Cela peut aider à protéger l’onduleur des conditions météorologiques extrêmes, du vandalisme ou du vol. Cela peut également faciliter l’accès pour la maintenance et les réparations
Endroit frais et sec
L’onduleur doit être installé dans un endroit frais et sec pour éviter la surchauffe et prolonger sa durée de vie. Les endroits exposés à la lumière directe du soleil ou à des températures élevées peuvent être évités.
Bien ventilé
L’onduleur doit être installé dans un endroit bien ventilé pour permettre la circulation de l’air autour de l’onduleur et éviter la surchauffe. Évitez les endroits fermés ou confinés.
Proche des panneaux solaires
L’onduleur doit être installé le plus près possible des panneaux solaires pour minimiser la longueur des câbles DC qui transportent l’énergie solaire vers l’onduleur. Cela peut réduire les pertes d’énergie et améliorer l’efficacité de l’installation photovoltaïque.
Accessible
L’onduleur doit être installé dans un endroit facilement accessible pour la maintenance et les réparations. Assurez-vous qu’il y a suffisamment d’espace autour de l’onduleur pour permettre l’accès et la circulation.
Comment brancher des panneaux solaires sur un onduleur ?
- Vérifiez que les panneaux solaires sont bien fixés sur le toit ou le support et qu’ils sont bien orientés vers le soleil pour maximiser leur rendement.
- Vérifiez que les câbles des panneaux solaires sont connectés correctement aux bornes du boîtier de jonction ou du régulateur de charge, selon le type de système que vous utilisez.
- Vérifiez que les câbles DC (courant continu) qui transportent l’énergie solaire du boîtier de jonction ou du régulateur de charge sont correctement connectés à l’entrée DC de l’onduleur.
- Vérifiez que les câbles AC (courant alternatif) de l’onduleur sont correctement connectés à votre tableau électrique ou à votre système électrique domestique, selon le type de système que vous utilisez.
- Vérifiez que toutes les connexions sont bien serrées et sécurisées pour éviter les risques de court-circuit ou de dommages électriques.
- Allumez l’onduleur et vérifiez qu’il affiche une tension de sortie correcte.
Avantages et inconvénients des onduleurs photovoltaïques
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Convertissent l’énergie solaire en courant alternatif utilisable pour les équipements électriques | Coût élevé par rapport aux autres composants d’une installation photovoltaïque |
| Facilitent l’injection d’électricité dans le réseau électrique | Les onduleurs centraux sont souvent encombrants et nécessitent un espace dédié pour l’installation |
| Permettent de contrôler la production d’énergie solaire et de détecter les dysfonctionnements éventuels | Les micro-coupures peuvent entraîner des pertes d’énergie et affecter la durée de vie de l’onduleur |
| Améliorent l’efficacité de l’installation photovoltaïque | La durée de vie de l’onduleur est généralement plus courte que celle des panneaux solaires |
| Certains modèles offrent des fonctionnalités avancées telles que la communication sans fil pour la surveillance à distance | Les onduleurs peuvent générer du bruit pendant leur fonctionnement |
Qu’il s’agisse d’une installation domestique ou industrielle, l’utilisation d’un onduleur photovoltaïque présente de nombreux avantages, notamment une meilleure efficacité et une facilité d’installation et de maintenance. Toutefois, il est important de prendre en compte les coûts initiaux élevés et les pertes de puissance liées à cette technologie avant de faire le choix d’utiliser un onduleur photovoltaïque.
Quelle est la durée de vie d’un onduleur ?
La durée de vie d’un onduleur va forcément dépendre de sa qualité, sa conception, son environnement d’utilisation, son entretien et sa charge de travail. En général, la durée de vie moyenne d’un onduleur photovoltaïque est d’environ 10 à 15 ans. Cependant, certains onduleurs haut de gamme peuvent durer jusqu’à 20 ans ou plus.
Notons que l’onduleur est l’un des composants les plus importants d’un système photovoltaïque et qu’il est susceptible de tomber en panne. Suivez-bien les recommandations du fabricant ou de l’installateur en matière d’entretien et de faites appel à un professionnel qualifié pour effectuer des réparations et des remplacements si nécessaire.
Onduleur SMA
Les onduleurs SMA sont des équipements électroniques de haute qualité et de haute performance, qui permettent de convertir l’énergie électrique produite par des panneaux solaires en courant alternatif utilisable pour alimenter les équipements électriques d’un bâtiment ou pour être injecté dans le réseau électrique.
Les onduleurs SMA sont réputés pour leur fiabilité, leur efficacité énergétique et leur facilité d’utilisation. Ils sont disponibles dans différentes gammes de puissance pour répondre aux besoins des installations photovoltaïques résidentielles, commerciales et industrielles. Les onduleurs SMA sont également compatibles avec une large gamme de panneaux solaires, de systèmes de stockage d’énergie et de dispositifs de surveillance et de contrôle à distance.
Faites appel à un professionnel pour l’installation d’un onduleur photovoltaïque.
