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Onduleur photovoltaïque : comment ça marche

Onduleur photovoltaïque : comment ça marche

Quand on pense à un système solaire ou à un kit photovoltaïque, on pense généralement aux panneaux photovoltaïques. Cependant, d’autres éléments doivent être ajoutés à ce composant tel que l’onduleur, les câbles, les connecteurs, les systèmes de support et de surveillance (compteurs intelligents), les dispositifs de protection et un éventuel système de stockage d’énergie.

Dans cet article nous vous expliquerons en détail ce qu’est un onduleur solaire et comment il fonctionne, les différents types et bien d’autres informations.

Qu’est-ce qu’un onduleur photovoltaïque ?

Onduleur photovoltaïque : comment ça marche

À quoi sert l’onduleur photovoltaïque ? L’onduleur photovoltaïque est considéré comme le cœur d’un système photovoltaïque car il permet à tous ceux qui installent un système solaire sur leur toit d’utiliser l’énergie solaire au sein de leur habitation.

En effet, le courant généré par les panneaux solaires est un courant continu (DC) inutilisable chez soi. Un onduleur photovoltaïque est donc nécessaire pour convertir le courant continu en courant alternatif (AC) afin que nous puissions l’utiliser tous les jours dans nos maisons.

En plus de remplir cette fonction importante, l’onduleur optimise la production d’énergie générée par les panneaux solaires pour obtenir le maximum d’efficacité possible du système.

La durée de vie approximative d’un onduleur photovoltaïque est d’environ 10 ans grâce à ses composants électroniques qui peuvent être facilement remplacés.

Les principales caractéristiques d’un onduleur photovoltaïque

Onduleur photovoltaïque : comment ça marche

Nous avons vu comment ces dispositifs jouent un rôle fondamental au sein d’un système solaire. Voyons maintenant les caractéristiques des onduleurs photovoltaïques.

  • Comme mentionné précédemment, la fonction principale d’un onduleur PV est de transformer le courant continu en courant alternatif afin de permettre son utilisation au sein de nos maisons.
  • L’onduleur optimise la production d’énergie générée par les panneaux solaires, maximisant les performances du système
  • L’onduleur solaire contient des dispositifs de protection qui permettent de protéger le système même en cas de panne du système ou de court-circuit
  • L’appareil assure également une fonction de surveillance de l’ensemble du système. Grâce à l’onduleur, nous pouvons comprendre s’il y a des défauts dans le système ou des dysfonctionnements dans la production d’électricité

Exploitation et installation d’onduleurs solaires

Une fois précisées les tâches principales réalisées par cet appareil, voyons maintenant exactement comment fonctionne un onduleur photovoltaïque.

Les panneaux solaires reçoivent la lumière du soleil, qui est ensuite transformée en électricité. Mais cette électricité comme nous l’avons vu est un courant continu qui ne peut pas être utilisé à l’intérieur de nos maisons. Alors, comment pouvons-nous utiliser l’électricité produite par l’énergie solaire ? Avec onduleur solaire.

En effet, ce composant indispensable à tout système photovoltaïque a la capacité de transformer le courant continu en courant alternatif. L’énergie générée par les panneaux solaires est envoyée directement à l’onduleur qui effectue cette transformation et nous permet ainsi de profiter de l’électricité du soleil à l’intérieur de nos maisons.

Avant d’installer un onduleur photovoltaïque, il est bon de considérer les aspects suivants :

  • le bon fonctionnement des circuits électriques domestiques ;
  • l’emplacement de l’onduleur ;
  • les connexions électriques entre l’onduleur lui-même et le panneau électrique de la maison ;

Types d’onduleurs photovoltaïques

Il existe deux types d’onduleurs photovoltaïques sur le marché : monophasé et triphasé.

  • Les onduleurs monophasés sont utilisés dans les réseaux monophasés et disposent de deux connecteurs, un pour la phase et un pour le neutre. Ils sont généralement utilisés dans les systèmes photovoltaïques de moins de 6 kW.
  • Les onduleurs triphasés, quant à eux, sont composés de trois phases et de trois courants alternatifs différents. Ce sont donc des produits adaptés aux installations photovoltaïques des grandes entreprises ou des entrepôts industriels. Il est également vrai qu’il est possible de trouver ce type d’onduleur à l’intérieur de nos maisons, mais c’est un cas peu courant.

Onduleur photovoltaïque pour système connecté au réseau

Onduleur photovoltaïque : comment ça marche

Les onduleurs solaires pour les systèmes connectés au réseau électrique transforment l’énergie solaire générée par les panneaux photovoltaïques en électricité, avec la possibilité de verser l’énergie excédentaire dans le réseau public.

Il existe plusieurs types d’onduleur photovoltaïque. Il existe quatre types d’onduleurs électriques connectés au réseau sur le marché :

  • Inverseur de chaîne ;
  • Onduleur centralisé ;
  • Micro-onduleur ;
  • Onduleurs hybrides.

Onduleur de chaîne

Les onduleurs string sont les plus utilisés et les moins chers du marché et ont une maintenance qui ne nécessite pas de temps et de coûts supplémentaires. Ces onduleurs sont généralement utilisés pour les systèmes qui ne sont pas affectés par l’ombrage, ce qui limiterait l’utilisation optimale de chaque chaîne.

Pour cette raison, ce type d’onduleur est parfait pour les zones géographiques où le rayonnement solaire reste constant chaque année et aucun panneau solaire n’est affecté par l’ombre.

Onduleur centralisé

Les onduleurs centralisés sont généralement utilisés dans les grands systèmes photovoltaïques pour leur utilisation simple et directe. Les modules photovoltaïques sont connectés les uns aux autres, en série, de manière à former des chaînes jusqu’à 1000 V de tension en circuit ouvert.

Dans ce cas un seul onduleur est connecté à ces strings connectés en parallèle. Parmi les aspects négatifs de cet onduleur, nous mentionnons l’incapacité de surveiller les performances de chaque panneau solaire individuel et de les utiliser en cas d’ombrage.

Micro-onduleur

Le micro-onduleur ont une fonction différente de celle des onduleurs string ou centralisés, puisque chaque micro-onduleur est installé sur un seul panneau solaire. Cela signifie que chaque module solaire a la capacité de transformer l’énergie en courant alternatif. Contrairement aux onduleurs de chaîne, la production d’énergie générée par un panneau n’affecte pas le reste, ne va pas affecter négativement les performances de l’ensemble du système photovoltaïque.

Les avantages des micro-onduleurs sont :

  • La possibilité de surveiller les performances des panneaux photovoltaïques individuels
  • La facilité d’agrandir l’usine
  • La faible dissipation de puissance
  • La connexion de modules en parallèle
  • La facilité d’identification d’un module défaillant en cas de panne
  • Une durée de vie moyenne élevée

Quel est l’inconvénient ? Le prix est plus élevé puisqu’il s’agit de petits onduleurs intégrés dans chacun des panneaux.

Onduleur hybride

Un onduleur photovoltaïque hybride a la même fonction qu’un onduleur string classique mais en plus de transformer l’énergie des panneaux à usage domestique, il garantit la charge/décharge de l’énergie dans les systèmes avec stockage.

En plus des onduleurs hybrides traditionnels, il existe également sur le marché des onduleurs dits intelligents – des appareils capables de charger des batteries photovoltaïques avec l’énergie du réseau électrique à des moments où le prix est bas, puis de les utiliser dans les cas où le système photovoltaïque ne parvient pas à répondre aux besoins en électricité de la maison.

Ce type de technologie est conçu pour obtenir l’autosuffisance maximale du système et permettre le maximum d’économies d’énergie possibles. Cependant, il est livré avec un prix très élevé.

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