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Fonctionnement d'une installation photovoltaïque

Les composantes de votre installation photovoltaïque

Vos panneaux photovoltaïques

La majorité des installations se font sur le toit de votre maison. Vos panneaux sont posés sur une structure métallique et reliés avec des câbles. Ceux-ci transforment la lumière du soleil en électricité grâce à l’effet photovoltaïque et au silicium. 

Votre onduleur

L'emplacement idéal pour votre onduleur sera dans le garage ou la cave pourvu qu'il soit au frais!  Il transformera le courant continu en courant alternatif qui permet d'alimenter vos différents appareils. Il s'accompagne d’un disjoncteur pour vous protéger de l’électrocution. 


Le réseau

Sans lui, impossible de "bénéficier" de votre production. Votre installation y est raccordée afin d’y injecter ou d’y puiser l’électricité dont vous avez besoin quand vous en avez besoin. 

Votre compteur

Il reçoit le courant alternatif en provenance de l'onduleur. Il tourne à l'envers lorsque votre production excède votre consommation. L'électricité produite est alors rejetée sur le réseau public.

Votre Greenbox

Placée dans votre tableau électrique, elle est reliée à Internet au travers de votre connexion domestique. Depuis votre ordinateur, vous pouvez surveiller votre production à tout moment de la journée.


Principes de base des panneaux solaires

Les panneaux photovoltaïques sont réalisés à partir de cellules photovoltaïques à base de silicium. 
Leur propriété de semi-conducteur permet aux panneaux de capter les rayons du soleil et de les transformer en tension électrique. Cette électricité produite est dite « verte » car elle n’émet pas de gaz à effet de serre. La tension créée est un courant continu. L'onduleur, placé près du tableau électrique, transforme ensuite ce courant continu en courant alternatif, propre à la consommation par les équipements résidentiels.

Les panneaux fonctionnent grâce à la lumière du soleil et non pas grâce à la chaleur. Ils fonctionnent donc très bien dans des régions plus froides. Cette énergie est inépuisable, étant donné que sa source est le soleil, ce qui la rend tout particulièrement adaptée pour les besoins énergétiques futurs.

80 %

Puissance des panneaux encore estimée après 20 ans. D'après plusieurs études réalisées à ce jour, les résultats observés en situation réelle sont même supérieurs à 80 %.

1 kWc

Unité de mesure de puissance théorique des panneaux photovoltaïques en conditions optimales (STC = Standard Test Conditions).

L'ombrage

Les panneaux fonctionnent à la lumière du soleil, donc sans zone d’ombrage, sinon l’intensité diminue.
Voir ci-dessous.

Les strings

Les panneaux sont placés en chaines, appelées strings, pour subir le moins de pertes possibles.
Voir ci-dessous.


Votre production d'électricité verte

L’énergie photovoltaïque produite par les panneaux est appelée énergie « verte » car elle n’émet pas de gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique. C’est aussi une énergie dite « renouvelable », car elle est créée à partir du soleil qui est toujours disponible en quantité illimitée. Cette énergie est donc inépuisable et fiable, naturellement présente dans la nature, gratuite et respectueuse de l’environnement.

Cette énergie vous permet aussi de prendre votre indépendance financière face aux hausses des prix du marché des énergies « grises » produites à partir d’éléments non renouvelables tels que le charbon, le pétrole ou le gaz. Avec vos panneaux photovoltaïques, vous n'aurez plus peur des factures.


L'ombrage

Problème ?

Vos panneaux photovoltaïques fonctionnent grâce aux rayons du soleil.

Lorsque ceux-ci entrent en contact avec les panneaux, l’effet photovoltaïque crée du courant. Si un panneau ou une partie de celui-ci est à l’ombre, c’est le rendement total du panneau et de l’installation qui en souffre.

Solution !

Pour éviter les pertes de courant, les panneaux photovoltaïques sont installés en séries, appelées « strings ». Cela signifie qu’ils sont reliés entre eux. Le principe du string de panneaux photovoltaïques implique que tous les panneaux s’adaptent à la production du panneau le plus faible.

Par conséquent, une zone d’ombre influencera la production de tous les panneaux et fera baisser le rendement total de votre installation. 

Expertise requise

L’ombrage est le principal défi à relever lors de l’élaboration du schéma d’implantation. On parle de calepinage. Il s’agit d’optimiser au maximum le rendement de vos panneaux en évitant au mieux les zones d’ombrage et en subdivisant les panneaux en strings de plus ou moins grandes tailles.


Les strings : pallier les pertes de production

Deux éléments principaux composent une installation de panneaux photovoltaïques. Il s’agit des panneaux et du/des onduleur(s). 

Les panneaux, grâce au soleil, produisent du courant continu et l’envoient à l’onduleur qui le transforme en courant alternatif. Pour que ces éléments fonctionnent de manière optimale, il est nécessaire d'assembler les panneaux en chaînes, dites séries de strings (telle une série de piles dans une lampe de poche)afin d'éviter que chaque panneau doive être relié à son propre onduleur. Les strings de panneaux permettent en effet d'envoyer toute la tension à un seul onduleur. Cette tension est dès lors optimalisée.

Le trajet qu’effectue le courant entre les panneaux et l’onduleur peut être source de pertes de production en cas de zone d'ombre. En effet, l'ombre va affecter toute la chaîne de panneaux. Le string de panneaux sera donc réalisé de manière verticale ou horizontale afin de pallier les éventuelles pertes de productions liées à l'ombrage.

Enfin, les contraintes du bâtiment imposent aussi une certaine disposition des panneaux. Ces contraintes techniques entrent en jeu dans la configuration de l’installation. C’est pour cela que le calepinage est primordial et que l’assemblage des panneaux en séries de strings est important.


Le nombre de panneaux pouvant être raccordés dans la chaine est déterminé par différents facteurs :

  • La puissance maximale de la chaine de panneaux ne peut dépasser une certaine proportion de la puissance maximale d’entrée de l’onduleur.
  • La tension maximale de la chaine de panneaux ne peut dépasser la tension maximale admissible par l’élément le plus faible qui compose le circuit courant continu.

Les strings sont donc des compromis techniques utiles pour résoudre les problèmes de tension et d'éventuelles pertes de production des installations de panneaux photovoltaïques.

Ils sont utiles et nécessaires pour pallier au problème de l’ombrage, mais permettent aussi de respecter les contraintes du bâtiment.