Fonctionnement – Panneaux photovoltaïques

Les composantes de votre installation photovoltaïque

 

Une installation photovoltaïque est composée de deux éléments principaux: les panneaux et l’onduleur.

Les panneaux photovoltaïques sont reliés à l’onduleur, qui transforme le courant continu produit par vos panneaux en courant alternatif, lui-même relié à votre compteur électrique.

L’ensemble de votre installation est ainsi raccordée au réseau commun de distribution afin de pouvoir y injecter ou prélever de l’électricité quand vous en avez besoin.

Découvrez en détails, les composantes d’une installation solaire photovoltaïque.

Pose de panneaux solaires photovoltaïques sur toit incliné Energreen

Vos panneaux photovoltaïques

Dans la majorité des cas, votre installation est placée sur votre toit. Vos panneaux sont posés sur une structure métallique et reliés avec des câbles. Ils transforment l’énergie contenue dans la lumière du soleil en électricité grâce à l’effet photovoltaïque qui apparaît dans les couches de silicium, élément principal des cellules photovoltaïques de vos panneaux.

Votre onduleur

L’onduleur transforme ensuite le courant continu produit par vos panneaux en courant alternatif pour vous permettre d’alimenter vos différents appareils électriques. Comme cette activité dégage de la chaleur, il vaut mieux le placer dans un endroit frais comme votre garage ou votre cave. L’onduleur est toujours accompagné d’un disjoncteur pour vous protéger de l’électrocution.

Panneaux photovoltaïques et réseau de distribution

Le réseau électrique

Sans le réseau de distribution, 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.

Raccordement panneau photovoltaïque onduleur monitoring et batterie

Votre compteur

Il reçoit le courant alternatif qui provient de l’onduleur. Il « tourne à l’envers » lorsque votre production excède votre consommation (sauf à Bruxelles). L’électricité produite est alors rejetée sur le réseau public.

Système de surveillance en ligne monitoring production photovoltaïque

Le monitoring

Le monitoring de votre installation photovoltaïque vous offre la possibilité d’analyser les performances de production de vos panneaux depuis votre ordinateur, tablette ou smartphone.

Les panneaux solaires: principes de base

Les panneaux photovoltaïques sont réalisés à partir de cellules photovoltaïques à base de silicium. Le silicium est un semi-conducteur, qui peut utiliser l’énergie des photons contenus dans la lumière du soleil pour produire  du courant continu.

L’onduleur, placé près du tableau électrique, transforme ensuite ce courant continu en courant alternatif, le courant utilisé dans le circuit électrique de nos maisons.

Cette électricité est dite “verte” car sa production n’émet pas de gaz à effet de serre.

Les panneaux photovoltaïques produisent l’électricité grâce à la lumière du soleil, et non grâce à sa chaleur. Ils fonctionnent donc très bien dans des régions plus froides. De plus, cette source d’énergie est inépuisable car sa source est le soleil. Elle est donc tout particulièrement adaptée à nos besoins énergétiques.

L'ombrage

Problème?

Les panneaux fonctionnent à la lumière du soleil, donc hors des zone d’ombrage, sinon l’intensité diminue. Si un panneau ou une partie de celui-ci est à l’ombre, le rendement total du panneau diminue.

Pour éviter les pertes de courant, les panneaux photovoltaïques sont installés en séries, appelées “strings“.  Le principe du string de panneaux implique qu’ils sont tous reliés entre eux et qu’ils 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.

Solution experte

L’ombrage est le principal défi à relever lors de l’élaboration du schéma d’implantation. Ce dernier est appelé calepinage d’installation. Le calepinage permet l’optimisation du rendement de vos panneaux.

Afin d’éviter au mieux les zones d’ombrage sur les panneaux,  ceux-ci sont subdivisés en strings, de plus au moins grandes tailles.

Cette méthode évite de devoir relier chaque panneau à son propre onduleur et permet d’envoyer toute la tension à un seul onduleur. La tension est dès lors optimalisée.

Ombrage sur les panneaux solaires

Les strings: palliez aux pertes de production

Les panneaux photovoltaïques et l’onduleur sont les éléments principaux qui composent une installation de panneaux photovoltaïques.

Pour que ces éléments fonctionnent de manière optimale, il est nécessaire d’assembler les panneaux en chaînes, ou “strings”, reliées à un onduleur. Cette méthode évite de devoir relier chaque panneau à son propre onduleur.

En effet, les strings de panneaux permettent d’envoyer toute la tension à un seul onduleur. La tension est dès lors optimalisée.

Le nombre de panneaux qui peut être raccordés dans la chaîne est déterminé par différents facteurs:

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

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, comme la tension du string dépend de la tension de l’élément le plus faible, une zone d’ombre sur un panneau va affecter toute la chaîne de panneaux. Chaque string de de panneaux sera réalisé de manière verticale ou horizontale, afin de minimiser l’impact des zones d’ombre sur l’ensemble de l’installation.

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.

Les strings sont donc des compromis techniques qui permettent de résoudre les problèmes de tension et de minimiser les éventuelles pertes de production des installations de panneaux photovoltaïques.

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