Le choix des onduleurs photovoltaïques est crucial pour une installation solaire efficace. Ce guide vous guide à travers les calculs essentiels. Vous apprendrez à déterminer la puissance crête installée et à vérifier la compatibilité en tension et en puissance avec l’onduleur. Vous découvrirez aussi les différentes configurations d’onduleurs et des astuces pour le dimensionnement des câbles et la protection contre la foudre.
Principales Conclusions
- Le dimensionnement de l’onduleur est crucial pour optimiser les performances d’une installation photovoltaïque.
- Différentes configurations d’onduleurs sont possibles : centraux, de chaîne (string) ou micro-onduleurs.
- La puissance nominale de l’onduleur doit correspondre à environ 80% de la puissance crête de l’installation.
- Des calculs spécifiques sont nécessaires pour déterminer la tension maximale et minimale admissible, ainsi que le nombre maximum de modules par chaîne.
- Le dimensionnement des câbles, la protection contre la foudre et le raccordement au réseau électrique sont des étapes importantes à ne pas négliger.
Introduction au dimensionnement des onduleurs photovoltaïques
Le dimensionnement des onduleurs photovoltaïques est crucial pour le bon fonctionnement de votre installation solaire. Ce guide dimensionnement onduleur photovoltaïque vous aidera à chaque étape. Vous apprendrez à calculer la puissance crête et à vérifier la compatibilité avec vos modules.
Il faut considérer plusieurs éléments lors du dimensionnement. Par exemple, la tension d’entrée, le nombre de modules par chaîne et le nombre de chaînes. Les logiciels dimensionnement onduleur photovoltaïque vous aideront à faire ces calculs précis.
Nous allons vous montrer chaque étape du dimensionnement. Cela vous aidera à faire de bons choix pour votre projet photovoltaïque.
“Le dimensionnement des onduleurs photovoltaïques est une phase essentielle pour garantir la performance et la fiabilité à long terme de votre installation solaire.”
Étape 1 : Calcul de la puissance crête installée
Pour bien choisir votre installation photovoltaïque, commencez par calculer la puissance crête installée. Cette valeur montre la puissance maximale que votre système peut faire. Cela se fait dans des conditions idéales (1 000 W/m², 25°C).
Cela vous aidera à choisir l’onduleur parfait pour votre projet.
Déterminer le nombre de modules photovoltaïques
Commencez par savoir combien de modules vous aurez. Cela dépend de l’espace sur votre toiture ou terrain. Chaque module a une puissance crête entre 100 et 400 watts.
Calculer la puissance crête totale de l’installation
Après avoir compté les modules, multipliez le nombre par la puissance crête d’un module. Par exemple, 11 modules de 125 watts chacun donnent 1 375 watts (11 x 125 = 1 375).
Ces calculs vous aideront à choisir le bon onduleur. Ainsi, vous optimiserez les performances de votre installation calcul puissance crête panneau solaire. La puissance crête totale de l’installation photovoltaïque est cruciale pour puissance crête installation photovoltaïque.
Étape 2 : Choix de la technologie d’onduleur
Après avoir déterminé la puissance de votre système solaire, il faut choisir l’onduleur adapté. Il existe trois types principaux : les onduleurs centraux, les onduleurs de chaîne et les micro-onduleurs. Chacun a ses avantages et inconvénients, comme le coût, le rendement et la gestion des ombres. Ce choix est crucial pour améliorer la performance de votre installation.
Onduleurs centraux
Les onduleurs centraux sont très puissants, avec plusieurs kilowatts. Ils convertissent le courant des panneaux en courant alternatif. Ils ont un rendement élevé, souvent supérieur à 94%, et durent de 10 à 15 ans. Mais, ils sont moins flexibles face aux ombres et aux pannes.
Onduleurs de chaîne (string)
Les onduleurs de chaîne sont plus petits, avec quelques kilowatts. Ils convertissent le courant de plusieurs panneaux en courant alternatif. Ils sont moins chers et gèrent mieux les ombres, car chaque chaîne est indépendante. Mais, une panne peut baisser le rendement de l’installation.
Micro-onduleurs
Les micro-onduleurs sont très petits, avec une puissance de quelques kilowatts. Ils sont placés derrière chaque panneau. Ils gèrent les ombres et les pannes de façon optimale, mais sont plus chers.
Le choix de l’onduleur dépend de la taille de votre installation, de votre budget et de vos priorités. Il faut penser au rendement, à la fiabilité et à la flexibilité.
| Technologie d’onduleur | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| Onduleurs centraux |
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| Onduleurs de chaîne (string) |
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| Micro-onduleurs |
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En fonction de vos besoins, choisir la bonne technologie d’onduleur améliorera la performance de votre installation solaire.
Étape 3 : Vérification de la compatibilité onduleur/modules
Après avoir choisi l’onduleur, il faut vérifier si elle va bien avec les modules photovoltaïques. Cette étape est très importante pour que tout fonctionne bien.
La vérification de la compatibilité onduleur/modules regarde deux choses :
- Si la tension des modules photovoltaïques est dans la plage que l’onduleur peut accepter.
- Si le courant des modules ne dépasse pas ce que l’onduleur peut gérer.
En regardant les données techniques des modules et de l’onduleur, on peut faire ces vérifications. Cela assure que tout fonctionnera bien ensemble.
“La vérification de la compatibilité onduleur/modules est une étape essentielle du dimensionnement d’un système photovoltaïque, permettant de garantir le bon fonctionnement de l’installation.”
En suivant ces étapes, vous serez sûr que votre compatibilité onduleur photovoltaïque est bonne. Cela améliorera les performances et la fiabilité de votre installation solaire.
calcul puissance onduleur photovoltaïque pdf
Calculer la puissance de l’onduleur photovoltaïque est crucial pour bien dimensionner une installation solaire. Il faut considérer plusieurs points pour choisir l’onduleur idéal pour votre projet :
- Déterminer la puissance crête installée
- Vérifier la tension maximale et minimale admissible par l’onduleur
- Calculer le nombre maximum de modules par chaîne
- Estimer le nombre de chaînes en parallèle
- Vérifier la compatibilité en puissance entre l’onduleur et les modules
En effectuant ces calculs, vous pourrez bien dimensionner votre onduleur photovoltaïque. Cela optimisera les performances de votre installation de calcul puissance onduleur photovoltaïque.
| Région | Tendance de dimensionnement des onduleurs |
|---|---|
| Benelux | Onduleur de puissance inférieure à la puissance crête des panneaux pour un meilleur rendement |
| Flandre | Taxe “prosumer” appliquée sur la puissance de sortie de l’onduleur jusqu’à 10 kW |
| Belgique | Économies possibles en choisissant un onduleur de 6 kW plutôt que 7 kW |
Pour vous aider dans votre dimensionnement onduleur photovoltaïque pdf, utilisez des outils comme le logiciel Sunny Design. Il vous conseillera sur le choix de l’onduleur le plus adapté.
“Un onduleur SMA résidentiel peut supporter un surdimensionnement de 200 % au Benelux sans affecter la garantie ni la durée de vie prévue.”
Calcul de la tension maximale admissible
La tension maximale que l’onduleur photovoltaïque peut supporter est très importante. Elle dépend du nombre de modules en série et de la température. Voici la formule et un exemple pour vous aider à la trouver.
Formule de calcul
La formule pour calculer la tension maximale est la suivante :
Tension maximale = Nombre de modules en série × Tension à vide (Uoc) × Coefficient de température
Où :
- Nombre de modules en série : c’est le nombre de modules connectés les uns après les autres.
- Tension à vide (Uoc) : la tension maximale d’un module à 0 A, souvent de 38 V pour les modules standards.
- Coefficient de température : ajuste la tension pour les basses températures. Il varie entre 1,10 et 1,25.
Exemple de calcul
Imaginez une installation avec 22 modules SeT230G. Chaque module a une tension à vide de 37,95 V et un coefficient de température de 1,14.
La tension maximale admissible est donc :
Tension maximale = 22 × 37,95 V × 1,14 = 952 V
Cette tension de 952 V convient aux onduleurs SB 4000 TL et SB 5000 TL. Ils acceptent jusqu’à 550 V d’entrée.
Calcul de la tension minimale admissible
Il est important de vérifier la tension minimale admissible par l’onduleur. Cette valeur dépend du nombre de modules photovoltaïques et de la température maximale de fonctionnement.
Pour trouver la tension minimale admissible, suivez ces étapes :
- Déterminez le nombre de modules en série dans votre installation.
- Identifiez la tension à vide (Voc) de chaque module à la température minimale.
- Multipliez la tension à vide (Voc) par le nombre de modules pour la tension minimale de la chaîne.
- Vérifiez que cette tension est supérieure à la tension minimale admissible de votre onduleur.
Ce calcul assure la compatibilité de votre installation photovoltaïque avec l’onduleur, même aux basses températures.
En suivant ces étapes, vous assurez que la tension minimale de votre système photovoltaïque convient à l’onduleur, quel que soit le climat.
Calcul du nombre maximum de modules par chaîne
Le nombre de modules en série dans une chaîne est limité par l’onduleur. Cela dépend de sa tension d’entrée maximale. Respecter cette limite est crucial pour la sécurité et le bon fonctionnement de l’installation photovoltaïque.
Restrictions de tension d’entrée de l’onduleur
Chaque onduleur a une plage de tension MPPT spécifique. Cette plage va généralement de 125 V à 440 V. Le nombre de modules en série dépend de la tension maximale de l’onduleur, souvent de 550 V.
Par exemple, pour un module de 230 Wc et une tension de 30,9 V, on peut avoir entre 5 et 12 modules. Cela assure que l’onduleur fonctionne bien.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Puissance crête d’un module photovoltaïque | 230 Wc |
| Tension maximale admissible en entrée des onduleurs | 550 V |
| Plage de tension MPPT en entrée des onduleurs | [125 V – 440 V] |
| Nombre de modules en série compatible avec la plage de tension MPPT d’un onduleur | entre 5 et 12 |
Choisir l’onduleur en fonction de l’installation est crucial. Cela évite de dépasser la tension maximale et assure un bon fonctionnement du système.
Calcul du nombre de chaînes en parallèle
Il faut déterminer combien de chaînes photovoltaïques peuvent être connectées à l’onduleur. Cela dépend du courant que l’onduleur peut accepter.
Limite de courant d’entrée de l’onduleur
Chaque onduleur a une limite de courant d’entrée. Cette limite est généralement entre 12 et 15 ampères par entrée MPPT. Ce courant est la valeur maximale que l’onduleur peut supporter sans risque de dommages.
Le nombre de chaînes en parallèle est limité par ce courant. Pour le calculer, divisez le courant maximal par le courant de court-circuit (Icc) d’une chaîne photovoltaïque :
- Nombre maximal de chaînes en parallèle = Courant d’entrée maximal de l’onduleur / Courant de court-circuit d’une chaîne
Par exemple, si l’onduleur a un courant d’entrée maximal de 15 A et que le courant de court-circuit d’une chaîne est de 8,1 A, alors :
- Nombre maximal de chaînes en parallèle = 15 A / 8,1 A = 1,85, soit 1 chaîne en parallèle
Il faut tenir compte de cette limite lors de la planification de l’installation photovoltaïque. Cela assure la compatibilité entre les composants.
Vérification de la compatibilité en puissance
La dernière étape cruciale dans le dimensionnement d’un système photovoltaïque est de s’assurer de la compatibilité en puissance entre l’installation et l’onduleur choisi. Il est essentiel que la puissance crête installée ne dépasse pas la puissance maximale admissible de l’onduleur. Cela évite tout risque de dommage ou de sous-performance du système.
Puissance maximale admissible de l’onduleur
La puissance nominale de l’onduleur doit constituer 80% de la puissance totale des panneaux solaires. De plus, la puissance crête de l’onduleur doit surpasser la puissance combinée de tous les appareils raccordés au système photovoltaïque.
Lors du choix de l’onduleur, il faut vérifier sa tension maximale et son intensité. Ces critères doivent être compatibles avec la tension globale des panneaux solaires et l’intensité totale du système. Ces quatre critères – puissance, tension, intensité et MPP (Maximum Power Point) – sont essentiels pour assurer la compatibilité optimale.
Plusieurs modèles d’onduleurs photovoltaïques sont disponibles sur le marché. Il y a les onduleurs de chaîne, les micro-onduleurs, les onduleurs hybrides et les bi-trackers. Pour choisir le bon onduleur, il faut penser aux évolutions potentielles de l’installation, comme l’intégration de batteries de stockage.
En suivant ces étapes de vérification de la compatibilité en puissance, vous vous assurerez que votre système photovoltaïque fonctionnera de manière optimale et sécurisée. Il offrira des performances durables et fiables.
Schéma de câblage final
Après avoir fait tous les calculs, il est crucial de faire un schéma de câblage final de l’installation photovoltaïque. Cela aide à voir la configuration complète. On voit le nombre de modules, de chaînes, d’onduleurs et le routage des câbles. Ce schéma rendra l’installation et la mise en service plus simples.
Nous avons choisi 40 modules photovoltaïques SeT230G de SILLIA pour notre installation. Deux onduleurs SB 5 000 TL de SMA ont été sélectionnés. Chaque onduleur est connecté à 11 modules, créant deux chaînes indépendantes.
| Composant | Quantité | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Modules photovoltaïques | 40 | SeT230G, 230 Wc chacun |
| Onduleurs | 2 | SMA SB 5 000 TL |
| Chaînes en série | 4 | 11 modules par chaîne |
Voici le schéma de câblage final de notre installation photovoltaïque :
Ce schéma détaillé rendra la configuration du câblage plus facile. Il assure une installation sûre et efficace.
Dimensionnement des câbles DC
Le dimensionnement des câbles DC est crucial pour la sécurité de votre installation photovoltaïque. Il faut considérer le courant dans les câbles de module et le câble principal DC. Voici comment bien dimensionner ces câbles.
Câbles de module ou de chaîne
Les câbles entre modules ou chaînes doivent supporter le courant maximal. Le courant de court-circuit (Isc) des modules est entre 8 et 10 A. Il est conseillé de choisir des câbles de 4 mm² pour une faible chute de tension.
Câble principal DC
Le câble principal DC relie les chaînes à l’onduleur. Il doit supporter le courant maximal de l’installation. Utiliser des câbles de 4 mm² minimum est recommandé pour limiter les pertes.
Dimensionner correctement les câbles DC est essentiel pour la performance et la sécurité de votre système. En suivant ces conseils, vous serez sûr que vos câbles sont adaptés. Cela évite les risques de sous-dimensionnement.
Protection et mise à la terre
La protection de l’installation photovoltaïque contre la foudre et les surtensions est cruciale. Cela assure sa sécurité et sa durabilité. Nous allons vous montrer comment la protéger, en mettant l’accent sur la mise à la terre et les dispositifs contre les surtensions.
Protection contre la foudre
Pour protéger votre installation photovoltaïque des dommages de la foudre, un système de protection est nécessaire. Il faut installer des paratonnerres, des conducteurs de descente et un réseau de terre efficace.
Protection contre les surtensions
Les surtensions viennent de plusieurs sources, comme les décharges atmosphériques ou les opérations sur le réseau électrique. Pour les éviter, l’installation doit avoir des parafoudres et des dispositifs de protection contre les surtensions. Ces éléments sont placés avec soin dans le système.
La mise à la terre de l’installation photovoltaïque est aussi cruciale. Un bon système de mise à la terre évacue les courants de défaut. Cela assure la sécurité des personnes et des équipements.
| Élément | Norme | Fonction |
|---|---|---|
| Parafoudres | NF EN 61643-11 | Protéger contre les surtensions transitoires |
| Mise à la terre | NF C 15-100 | Assurer la sécurité des personnes et des équipements |
| Conducteurs de descente | NF EN 62305-3 | Canaliser les courants de foudre vers la terre |
En respectant ces conseils, vous sécuriserez votre installation photovoltaïque. Elle sera protégée contre les surtensions et les risques liés à la mise à la terre de l’onduleur photovoltaïque.
Raccordement au réseau électrique
Après avoir dimensionné et câblé votre installation photovoltaïque, il faut la raccorder au réseau électrique. Ce processus doit suivre les normes pour assurer la sécurité et la fiabilité. Voici les étapes importantes pour un raccordement sûr et conforme.
Conformité aux normes de raccordement photovoltaïque
Le raccordement doit respecter des normes précises. En France, la norme NF C15-100 est essentielle. L’arrêté du 6 octobre 2021 donne des règles pour les installations de plus de 5 MW.
- Jusqu’au 31 décembre 2024, la protection de découplage doit suivre la prénorme DIN VDE 0126-1-1:2013-08.
- Les installations de plus de 36 kVA suivent l’Annexe 5 de l’arrêté du 6 octobre 2021.
Démarches de raccordement au réseau
Le raccordement au réseau électrique comprend plusieurs étapes importantes :
- Faire une demande de raccordement auprès d’ENEDIS, EDF SEI, etc. et donner les infos techniques.
- Obtenir l’accord de raccordement, qui définit les détails techniques et financiers.
- Effectuer les travaux de raccordement selon l’accord, avec un électricien qualifié.
- Faire les tests et mettre en service l’installation, avec le gestionnaire de réseau.
- Signer un contrat d’achat de l’électricité produite avec un fournisseur.
En suivant ces étapes, vous assurez un raccordement sûr et conforme aux normes.
Conclusion
Ce guide complet vous a montré comment bien dimensionner une installation photovoltaïque. Vous avez appris de la détermination de la puissance crête à l’installation au réseau électrique. Vous savez maintenant comment optimiser votre projet solaire pour qu’il soit le plus performant et rentable possible.
Choisir la bonne technologie d’onduleur est crucial. Vérifier la compatibilité entre modules et onduleur est aussi important. Dimensionner les câbles et les protections correctement est essentiel. Chaque étape de ce guide vous aidera à optimiser votre installation photovoltaïque.
Avec les informations de ce guide, vous êtes prêt à réaliser votre projet solaire. N’oubliez pas de consulter ce guide si vous avez besoin de refaire des calculs. Ensemble, faisons avancer l’énergie solaire vers de nouveaux sommets !
FAQ
Qu’est-ce que le dimensionnement des onduleurs photovoltaïques ?
Quelle est la première étape du dimensionnement ?
Quels sont les différents types d’onduleurs photovoltaïques ?
Comment vérifier la compatibilité entre l’onduleur et les modules photovoltaïques ?
Comment calculer la puissance de l’onduleur photovoltaïque ?
Comment calculer la tension maximale admissible par l’onduleur ?
Comment calculer la tension minimale admissible par l’onduleur ?
Comment déterminer le nombre maximum de modules par chaîne ?
Comment calculer le nombre maximum de chaînes en parallèle ?
Comment vérifier la compatibilité en puissance entre l’installation et l’onduleur ?
Pourquoi est-il important de réaliser un schéma de câblage final ?
Comment dimensionner correctement les câbles DC ?
Quelle protection mettre en place contre la foudre et les surtensions ?
Quelles sont les étapes pour le raccordement au réseau électrique ?
Liens sources
- http://energetique.uae.ma/formations/cours_informations/cours/cours_ajzoul/cours_photovoltaique/Partie_2/Chapitre_II_3.pdf
- https://www.monkitsolaire.fr/blog/dimensionnement-onduleur-solaire
- https://memoirepfe.fst-usmba.ac.ma/download/5814/pdf/5814.pdf
- https://staff.univ-batna2.dz/sites/default/files/azzoui_boubaker/files/chapitre2_meth_methodologie.pdf
- https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/549/549-corrige-tp-dim-syst-pv.pdf
- https://media.xpair.com/auxidev/nB41a_ProdPhoto.pdf
- https://ww2.ac-poitiers.fr/electrotechnique/IMG/pdf/energie_solaire_photovoltaique.pdf
- https://www.photovoltaique.info/fr/realiser-une-installation/choix-du-materiel/les-onduleurs-photovoltaique/
- https://www.choisir.com/energie/articles/172894/guide-complet-de-londuleur-pour-panneaux-photovoltaiques
- http://www.photovoltaique.guidenr.fr/informations_techniques/dimensionnement-photovoltaique-continu/exemple-dimensionnement-onduleur.php
- https://document.environnement.brussels/opac_css/doc_num.php?explnum_id=3941
- https://www.sma-france.com/centre-de-connaissances/conseils-techniques-avant-linstallation/dimensionnement-dune-installation-pv
- https://www.photovoltaique-stockage.fr/comment-dimensionner-onduleur-photovoltaique/
- https://www.sogsolar.com/wp-content/uploads/2020/09/2-Rendement-photovoltaique-indicateurs-performance-2.pdf
- https://files.sma.de/downloads/OffGrid-System-PL-fr-27.pdf
- https://www.nouvelr-energie.com/pv/dimensionnement-onduleur-photovoltaique
- https://fr.slideshare.net/slideshow/rapport-de-fin-dtude-en-sur-le-dimensionnement-solaire-pdf/266479809
- https://lesolairepourtous.fr/branchement-serie-ou-parallele/
- http://vincent.boitier.free.fr/LPCCSEE/BE/PV/Boitier_Alonso.pdf
- https://www.photovoltaique.info/media/filer_public/0d/27/0d271f1d-be88-44f1-a907-11b822c13fca/protection_des_personnes_et_des_biens_pv_raccorde_bt_et_hta_ser_ademe_20120123.pdf
- https://www.photovoltaique.info/media/filer_public/40/d2/40d2864e-eac2-478b-8254-44c4451ea517/guide_vfinal.pdf
- https://files.sma.de/downloads/Ableitstrom-TI-fr-26.pdf
- https://www.solaire-diffusion.eu/wp-content/uploads/2010/10/GUIDE_PERSEUS_2007-2.pdf
- https://www.enedis.fr/media/1976/download
- https://www.gironde.gouv.fr/contenu/telechargement/73003/545281/file/conclusions Photov Les Peintures word 14 avril-préf.pdf
