Pour en savoir plus sur le système photovoltaique

Pour en savoir plus sur le système photovoltaique (Panneau solaire)
La consommation électrique ou charge électrique
Expression en Wattheures par jour (Wh/j)
Multiplier la puissance que consomme chaque appareil, par le nombre d’heures durant
lesquelles l’appareil est utilisé sur une journée de 24h.
Additionner ensuite la consommation électrique de tous les appareils ; Le résultat trouvé
est la consommation électrique totale de l’application par jour. Elle s’exprime en
Wattheure par jour (Wh/j).
Expression en Ampère-heure par jour (Ah/j).
Multiplier la puissance que consomme chaque appareil, par le nombre d’heures durant
lesquelles l’appareil est utilisé sur une journée de 24h ; Diviser ensuite le résultat par la
tension nominale de l’appareil : On obtient ainsi la charge électrique en courant par jour
de chaque appareil.
Additionner ensuite la charge électrique de tous les appareils ; Le résultat trouvé est la
charge électrique totale en courant de l’application par jour. Elle s’exprime en Ampèreheure par jour (Ah/j).
Il est primordial de bien évaluer votre consommation électrique, car elle définit la taille de
votre système ; Plus la consommation est élevée plus la taille de vos composants sera
importante et plus le coût d’achat sera élevé. Il faut bien choisir ses appareils, et éviter les
appareils à forte consommation.
Éclairage : Changer son mode vie habituel en éteignant les appareils ou l°éclairage non
utilisés, privilégier les lampes fluocompactes, halogènes, fluorescentes et a DEL plutôt
que celles à incandescence.
L°électroménager : Préférer une cuisinière, un réfrigérateur et sécheuse au gaz à vos
électroménagers électrique. Par contre les frigidaires qui fonctionne directement avec un
compresseur 12 volts coûtent moins chère, a long thermes, que que ceux a gaz propane. A
condition, bien sur, d'avoir un isolation d'au moins R20 et de servir plusieurs mois par
année.
Pour les frigos 110 volts même les modèles Energystar consomme 2 a 3 fois plus que les
vraie 12 volts. Exemple de réfrigérateur 110 AC de 9 pieds cube a besoin d'au moins 300
watts de panneaux solaire en été. Contre 100 watts pour un 12 volts.
Utiliser un téléviseur, un lave linge et un lave linge et un lave vaisselle de préférence
Energystar et favoriser les programmes courts ou à température tiède. Pour ceux qui
écoute beaucoup la télévision les téléviseurs/DVD 12 volts consomme beaucoup moins de
courants soit de 2 a 3 fois moins.
Le climatiseur et le sèche linge AC sont fortement déconseillés car très énergivores. Mais
peuvent être utilise avec une génératrice d'appoint, très utile en cas de besoin.
Le chauffage : Le chauffage électrique est quasiment impossible. Les alternatives au
chauffage électrique sont le bois, le gaz, la géothermie ainsi que le solaire passif quand
c'est possible.
La ressource solaire (Panneau solaire)
La station météorologique de votre région peut vous donner une des deux valeurs
suivantes :
https://glfc.cfsnet.nfis.org/mapserver/pv/index_f.php
L'ensoleillement journalier, qui est le nombre d’heures par jour durant lesquelles une
surface exposée de 1 m2 recevra une puissance solaire de 1000 W ; il s'exprime en heure/jour.
Le rayonnement solaire, qui représente la quantité d’énergie solaire captée par une surface de 1 m2
exposé au soleil au cours d'une journée. Autrement dit, il équivaut à la puissance solaire maximale de
1000 Watts reçue par une surface de 1 m2 pendant un nombre d’heures donné au cours d'une journée : Il
s’exprime en Wh/m2/jour. Autres unités : kWh/m2/jour, MW/ m2/jour .
En divisant la valeur du rayonnement solaire journalier par 1000 W/m2, on obtient
l'ensoleillement.Exemple : Un rayonnement solaire de 3000 kWh/m2/jour
équivaut à (3000 kWh/m2/j) / (1000 W/m2) = 3 heure par jour
d'ensoleillement.
En plus de ces données, il faut aussi définir la variabilité de la
température sur le site (température moyenne et extrêmes)
permettant de déterminer le choix de la batterie, évaluer la perte en
puissance des modules PV et la caractéristique des câbles.La latitude
du lieu permet elle, de déterminer l'inclinaison optimale des modules
PV afin de capter le maximum de rayonnement solaire.
Mon truc pour simplifier, au Québec on aura en moyenne:
- 4 heures d'ensoleillement en été
- 3 heures au printemps et a l'automne
- 2 heure en hivers
La puissance du champ photovoltaïque (Panneau solaire)
La puissance de l'ensemble des panneaux ou puissance champ doit satisfaire la
consommation électrique de l'application quelques soient les pertes réelles engendrées
pendant lors du fonctionnement du système (ex : propreté des modules, augmentation de
la température, chute de tension dans les câbles, etc...). De ce fait la puissance
photovoltaique tenant compte de l'efficacité du sytème, multipliée par le nombre d'heure
d'ensoleillement doit être équivalente à la consommation électrique à satisfaire soit :
Puissance champ = Consommation électrique / (efficacité x Nbre d'heure par jour).
Exemple de calcul simple : Vous désirez vous ventiler tous les jours durant 4 heures avec
2 ventilateurs de 60 W sous tension 12 V. Vous disposez d'un nombre d'heures
d'ensoleillement de 3 heures/jour soit 3 kWh/m2/jour.
Votre consommation journalière = 2 x 60 W x 4 heures/jour = 480 Wh/jour ou 40 Ah/jour
20 % de pertes = 80% d'efficacité (généralement l'efficacité est évaluée à 70 - 90%)
Heures d'ensoleillement par jour = 3
Puissance champ = (480 Wh/j) / (0.80 x 3 h/j) = 200 W
Deux modules photovoltaïques de 100 WC/12V, montés en parallèle seront nécessaire.
Mon truck pour simplifier:
Avec la performance accrue des contrôleurs solaire de type MPPT (Augmentation de 20
@ 30%) ainsi que les panneau de type monocrystalin de dernières génération. Ses
nouveau gains surpasse les pertes, alors j'utilise comme pertes 0%.
Le module photovoltaïque (Panneau solaire)
Le lexique des spécifications
La taille d'un module PV se définit selon sa puissance de sortie exprimée en Watt crête
(Wc), qui peut varier entre 20 et 400 Wc. Un module PV se présente sous les critères de
puissance maximale (crête), tension nominale de fonctionnement, tension maximale, et
courant maximal.
Puissance maximale ou crête : C'est le paramètre le plus significatif sur la fiche
technique du module. Il est évalué sous conditions STC (fort ensoleillement de 1000
W/m2, température ambiante à 25°, spectre solaire AM 1.5). C’est le point de puissance
maximale du module, équivalent à un fonctionnement idéal. La plupart du temps le
module ne fonctionnera pas à cette puissance, à moins d'utiliser un optimiseur de
puissance. Sous ces conditions STC on garantie aussi un minimum de puissance qui est
légèrement inférieur à la puissance maximale.
Tension maximale : De même que la puissance crête, la tension maximale que peut
fournir un module est la tension crête produite sous conditions STC.
Courant maximal : C'est l'intensité maximale produite par le module dans les conditions
STC (Imax). Il a son importance dans le choix du régulateur, de la grosseur des câbles de
branchement, et le calcul des protections.
Tension nominale : C’est la tension à laquelle le module PV fonctionne, on cablera les
modules en série pour atteindre la tension du système ou de la batterie pour un système
autonome.
Température NOCT: Certaines fiches techniques indiquent la température de
fonctionnement de la cellule, la NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) ou
température qu’atteint la cellule à l'intérieur du module en circuit ouvert sous une
puissance solaire de 800 W/m2 une température ambiante de 25°C et un vent de 1 m/s.
Une NOCT trop élevée diminue l'efficacité du module. Les valeurs standard sont
comprises entre 40 et 50°C.
Les qualitées technique d'un panneau solaire moderne
• Les modules sont certifiés UL1703 garantissant sa résistance aux pressions élevées du
vent, à la grêle, à la neige et à l'incendie.
• Les modules fabriqué dans une usine certifier ISO 9001, garantisse la qualité et
l'uniformité du produits.
• Diodes bypass intégrées protégeant le circuit des cellules solaires des pointes locales de
température en cas d'ombre partielle.
• La faible tolérance électrique de 0/+3 % permet d'augmenter la puissance de sortie en
réduisant les pertes liées aux incohérences de rames des modules.
• Le revêtement antireflet hautement transparent, en verre trempé et à faible teneur en fer
augmente le rendement énergétique.
• Un inspection visuelle en dit long: La qualité du cadre, la régularité des cellules, l'usage
d'extrusion avec vis en acier inoxidable et la qualité générale en disent long sur le serieux
du fabricant.
• Impérativement de technologie monoccristaline
Type module photovoltaïque (Panneau solaire)
On distingue actuellement 3 principaux types de panneaux
photovoltaiques, qui sont différenciés par le type de cellules qui
les composent. Toutes les cellules sont produites à base de silicium, mais les
méthodes de fabrication différentes leurs donnent des caractéristiques très différentes,
notamment en termes de productivité.
Les cellules monocristallines
Les cellules monocristallines sont issues d'un seul bloc de silicium fondu, elles
sont donc très "pures". Elles offrent le meilleur rendement (entre 12 et 17%). Ces cellules
sont en générale octogonales et d'une couleur uniforme foncée (bleu marine ou gris). Leur
durabilité dépasse facilement les 25 années avec une efficacité de 85% ou plus.
Récemment le brevet exclusif de la technologie Monocristaline est tombé, plusieurs
nouvelles usine ultramodernes ce sont mise a produire d°excellente plaques solaire.
Depuis peut de temps les plaques solaire de se type se vendent au même prix que les
autres technologies.
Pour moi il est clair que dorénavant il n'y a plus AUCUNES RAISONS valable d'utiliser
autre chose.
Ces cellules sont les plus performantes, elles permettent donc de constituer
des panneaux qui sont très performants : ceux qui produisent le plus d’énergie avec
le moins de surface.
Les cellules polycristallines
Les cellules polycristallines sont élaborées à partir d'un bloc de silicium
cristallisé en forme de cristaux multiples. Vues de près, on peut voir les orientations
différentes des cristaux. Elles ont un rendement de 11 à 15%. Elles sont en générale de
forme rectangulaire et sont bleu nuit avec des reflets. Sous produit dérivé du
monocristalin, cette technologie étais valable quand elle étais moins dispendieuse. De plus
même si certain fabricant la garantisse plus 20 ans, dans la réalité leur vie utile ne dépasse
guère 10 ans et ce après avoir perdus de 30 a 50% de leurs rendement.
Les cellules amorphes
Les cellules amorphes sont produites à partir d'un "gaz de silicium", qui est projeté
sur du verre, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide.
La cellule est gris très foncé. C'est la cellule des calculatrices et des montres dites «
solaires », car ce type de cellule est bon marché et la technologie est utilisable sur de
nombreux supports, notamment des supports souples. Le problème c’est ne durent
vraiment pas longtemps et ne sont utile que pour des usages temporaire.
Installation des panneau solaire
La bonne installation de panneau solaire est très importante et doive être orienter ver le
sud a un angle optimal.
Selon la période d'utilisation les angles change. Voici les angles optimum selon le mois
pour la partie sud du Québec.
- Janvier: 76 degrés - Février: 69 degrés - Mars: 50 degrés - Avril: 25 degrés - Mai: 11
degrés - Juin: 2 degrés - Juillet: 7 degrés - Août: 20 degrés - Septembre: 36 degrés Octobre: 53 degrés - Novembre: 62 degrés - Décembre: 76 degrés .
Peut de nous avons le temps de modifier les angles a tout les mois, et avec les bas prix des
panneaux solaire les système de d'orientation automatique n'offre pas de rentabilité.
Voici les valeur pour des utilisation saisonnière:
Pour la période du 21 mars au 20 septembre, l'inclinaison la plus optimale est de 18
degrés. Pour la période du 21 septembre au 20 mars, l'inclinaison la plus optimale est de
64 degrés.
Pour d'autre périodes voici ma méthode de calcul.
Si vous votre période se situe entre Avril et Octobre ou utilise la plus grande valeur soit
53 degrés. Similaire pour une utilisation a l'année, un angle fixe de 68
degrés est optimisé pour le soleil de décembre et janvier. À
première vue cet angle semble moins performant pour l'été; en
réalité il n'en est rien, car en été il y a environ deux fois plus de
soleil, donc 2 fois plus de courant et ce, en été malgré la perte
causée par l'angle de 68 degrés.
De toute façon, généralement en été on a moins besoin d'énergie.
Cette grande inclinaison des panneaux solaires a une autre
incidence importante, elle élimine la quasi-totalité des risques
d°accumulation de neige ou de glace.
Pour l'installation sur les VR ou les bateaux, généralement on pose tout simplement les
panneaux solaires à plat. Généralement utilisé pendand la période estivale les perte due a
l'angle serons minime.
Les caractéristiques de la batterie
Une batterie à cycle profond est conçue pour fournir une quantité de courant stable
pendant une longue période de temps, contrairement aux batteries de voiture qui sont
faites pour fournir une très grande quantité de courant sur une courte période de temps.
Les batteries à cycle profond peuvent être chargées en utilisant de l’énergie solaire,
éolienne ou d’autres formes d’énergie renouvelable. De plus, ce type de batterie peut être
chargé à l’aide d’un faible courant tout en survivant à d’intenses décharges. Cette batterie
peut être chargée et déchargée à maintes reprises, ce qui la rend très utile aux installations
nécessitant de l’énergie renouvelable. Ce type de batterie est principalement utilisé pour
les systèmes qui ne sont pas reliés au réseau électrique et qui en sont éloignés.
Les batteries sont caractérisées par leur capacité en ampèreheure (Ah) et leur tension en
volts (V). Pour obtenir plus d’information sur le choix d’une batterie, veuillez suivre ce
lien.
Une batterie à cycle profond est généralement conçue afin de fournir 80 % de sa charge
totale sans subir de dommage. Par contre, si la décharge dépasse le 80 %, les batteries
peuvent éventuellement être endommagées. Si la batterie à cycle profond est chargée et
déchargée au complet, elle peut avoir une durée de vie d’environ 100 à 6 000 cycles
d’utilisation. En comparaison, la batterie d’une automobile possède une durée d’environ
30 à 50 cycles.
Les type de batterie
On retrouve un grand nombre de batteries à cycle profond dans les
véhicules récréatifs, les bateaux ainsi que les systèmes solaires.
Voici les types de batteries recommandées:
Les batteries acide plomb conventionelles de 6 volts
Avec leurs plaques épaisses les batteries Plomb de 6 volts à électrolyte liquide sont les
plus économiques des batteries au Plomb.
Elles sont utilisées fréquemment dans les systèmes d’énergie de
substitution. Non seulement offrent-elles une longue durée de vie,
mais elles sont les moins coûteuses par ampère-heure. On
retrouves qui ons des cycles de vie allant de 250 a 3000, mais
généralement le meilleur rapport ampère-heure se situe aus
alentour de 400 cycles a 50%.
Les batteries AGM
Ce type de batterie scellée utilise la technologie "absorbed glass mat batteries". Cette
technologie utilise entre les plaques de plomb de la batterie une fine feuille de fibre de
boron-silicate. Cette fine feuille est imbibée d'électrolyte ( 70 % d'eau et 30 % d'acide).
Elle possède certains avantages soit; pas d'émanations, taux de charge rapide, pas
d'entretiens et pas de risques de fuites. Avec un cycle de vie allant de seulement de 400 a
1000 elle est de beaucoup inférieure en durabilité a la batterie au gel avec ou a acide
conventionnelle haut de gamme. Elle se vend a cause des qualité mentionne ci dessus et
parce qu'il n'est pas nécessaire de modifier les réglage électrique des générateurs de
courant comme c'est le cas avec les type GEL
Les batteries aux GEL
Les batteries à cellule de gel scellée qui contiennent de l'acide
solidifié par l'ajout de gel de silice et qui prennent la forme d'un
disque. Elle possède ses avantages soit; pas d'émanations, pas
d'entretiens, pas de risques de fuites et surtout une des plus
longues durabilité connue pour des batteries, soit plus de 6000
cycles de vie. L'inconvénient est qu'elles doivent être utilisées à
une fréquence ralentie pour éviter un excès de gaz qui pourrait
endommager les cellules. CAD modifier les réglage électrique des
générateurs de courant, mais généralement la plupart des
contrôleur, générateur ou chargeur offre cette fonctions.
Les caractéristiques du régulateur
Sa fonction principale est de contrôler l’état de la batterie. Il autorise la charge complète
de celle ci en éliminant tout risque de surcharge et interrompt l’alimentation des
destinataires si l’état de charge de la batterie devient inférieur au seuil de déclenchement
de la sécurité anti décharge profonde. Prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie qui
est le seul composant fragile du générateur photovoltaïque.
Suppresseur de surtension (Foudre) : Il et fort probable que la foudre est une grande cause
de bris de contrôleurs solaire, surtension résiduelle provenant d'un éclair tombé tout près.
Compensation de température : Comme la tension de fin de charge ainsi que la
tension de fin de décharge d’une batterie dépendent de la température, il est essentiel que
le régulateur de charge ait une lecture précise de cette grandeur. Si les températures du
régulateur et de la batterie sont différentes, alors la thermistance intégrée (qui ne mesure
que la température ambiante) doit être remplacée par un thermocouple placé prés des
batteries. De cette manière, et tant que le régulateur lit la valeur réelle de la température
de la batterie, celle ci sera toujours entièrement chargée en hiver et évitera tout risque de
surcharge en été et ou de pertes d'eau.
La technologie PMV (MLI)
La modulation de Largeur d’Impulsion (PWM) est une méthode qui permet d’atteindre
l’état de pleine charge d’une batterie solaire.
Contrairement aux contrôleurs plus anciens qui n’agissaient sur le courant de charge que
par ON ou OFF (ce qui est suffisant pour restaurer l’état de charge d’une batterie à
environ 70%), le régulateur à technique PWM vérifie constamment l’état de charge de la
batterie pour ajuster la durée et la fréquence des impulsions de courants à lui délivrer.
Si la batterie est déchargée, les impulsions de courant sont longues et presque
ininterrompues. Quand la batterie est presque entièrement chargée, les impulsions
deviennent de plus en plus brèves et espacées.
Par sa nature même, cette technique achève la dernière portion du processus de la
recharge (la plus complexe) et diminue la sulfatation des plaques car le courant de charge
de la batterie est pulsé à haute fréquence.
La technologie MPPT :
Un régulateur MPPT, de l'anglais Maximum Power Point Tracker est un principe
permettant de suivre, comme son nom l'indique, le point de puissance maximale d'un
générateur électrique non linéaire. C'est une méthode de charge par microprocesseur qui
prend le maximum de la puissance du panneau en sortie pour la diffuser dans les batteries
avec le minimum de perte. La plupart des régulateurs MPPT ont une efficacité de
conversion de 92-97 %. Dans les faits, cela se traduit par un gain de 20 à 45 % de
puissance en hiver et de 15 % en été par rapport à un régulateur de charge classique, gain
moyen sur l'année 30-35 %. Dans les faits, lorsque vous connectez un panneau solaire de
120 watts prévue pour une utilisation en 12v, il possède souvent une tension supérieur à
votre batterie, exemple 17 volts et produit 7 ampères, donc 7X17 = environ 120w. Mais
votre batterie fonctionnant en 12V, un régulateur classique ( pwm ou autre ), chargera
directement les 7 ampères de votre panneau et se calera à la tension de la batterie chargée
à 12v par exemple, or 12X7 = 84w. Vous perdez alors 36w de production soit 30 %. Le
régulateur MPPT, de part sa technologie, prendra les 7 ampères en 17v de votre panneau,
les convertira en fonction du voltage de votre batterie, en l'occurence dans cette exemple
les convertira en 9,6 A sous 12,5v puis les appliquera à votre batterie. Ainsi 12,5 X 9,6A
= 120w. Vous récupérez alors les 30 % de charge.
La technologie MPPT High Voltage :
Tout simplement un contrôleur MPPT encore amélioré, tel un transformateur il a la
capacité de convertir des voltage allant de 24 a 150 volts CC en courant de charge
continue pour des groupes de batteries 12, 24 ou 48 volts. Cette caractéristique offre une
flexibilité accrue aux installateurs puisque'elle leur permet d'utiliser a leur guise des
panneau solaire installé en série ou parallèle.
Elle permet aussi d'utiliser des câblages plus longs avec la même efficacité et a coût
moindre.
L'onduleur
L’énergie électrique provenant des modules photovoltaïques et stockée dans la batterie se
présente sous forme de courant continu CC à faible tension continue CC (12V, 24V,
48V). Cependant, la majorité des appareils est conçue pour être alimentée en courant
alternatif CA sous tension alternative élevée CA (110V/120V). Le rôle de l’onduleur est
donc de convertir ce courant continu CC en courant alternatif CA utilisable par ces
appareils. Le processus de conversion entraîne une perte d’énergie. Par conséquence, il
convient de choisir un onduleur ayant une faible perte d’énergie (moins de 10%
Les caractéristiques de l'onduleur
Les critères de choix de l’onduleur sont nombreux et s’appuient sur l’exigence de la
charge électrique et du système installé. En voici les plus pertinents.
Puissance nominale : C'est la puissance que peut délivrer l'onduleur en fonctionnement
permanent. Techniquement la puissance nominale de l'onduleur doit couvrir la somme
des puissances de toutes les charges électriques CA que l'on souhaite utiliser en même
temps. Cependant en pratique il est rare que tous les appareils fonctionnent
simultanément. Le choix de la puissance nominale sera alors basé sur la puissance totale
de tous les appareils susceptibles de fonctionner ensemble. La puissance des onduleurs
étant variable, il faut se fier à la puissance que l'onduleur peut délivrer en continu sur
une longue période : Par exemple 20% de la puissance nominale pendant 30 min ou une
heure.
Puissance de pointe : Certains appareils comme les réfrigérateurs ou les moteurs tirent
un courant très important lors de leur démarrage (3 à 10 fois leur puissance nominale),
produisant ainsi une puissance très élevée, appelée puissance de pointe ou surcharge.
L’onduleur doit pouvoir supporter cette surcharge pendant un bref instant.
Rendement : C'est le critère principal dans le choix d'un onduleur, car on souhaite
maintenir élevé l'efficacité du sytème. Le rendement à pleine charge n'est pas un facteur
pertinent de choix ; c'est le rendement à charge partielle qui est important, car la
puissance requise par la charge est toujours inférieure à la puissance nominale de
l'onduleur. Ainsi un onduleur efficace est celui qui aura un rendement élevé (> 90%) sur
une grande plage de puissances possibles.
Consommation à vide ou en attente : Dans un système où l'onduleur est branché en
permanence sur toutes les charges, il arrive que la quasi totalité de la charge ne soit pas
en fonction (par exemple la nuit). L'onduleur fonctionne donc à vide et consomme de la
puissance inutilement. Il est intéressant qu'il soit doté d'un dispositif de détection de seuil
de puissance pour arrêt et réenclenchement automatique ou détection de charge, afin que
la consommation dans ce mode soit la plus faible possible.
Tension d’entrée : Dans le cas d'un système autonome, la tension d'entrée correspond à
la tension du sytème mis en place. On peut aussi pour choisir cette tension utiliser la
méthode suivante, en fonction de la demande en électricité ca (D):
si D < 2 kW alors Ue = 12 VCC
si D compris entre 2 et 5 kW alors Ue = 24 ou 48 VCC
si D > 5 kW alors Ue = 48 VCC et plus
Dans le cas d'un sytème connecté au réseau, la tension CC d'entrée doit être plus élevée
(Par exemple 120 VCC et plus), en respectant la mise en série des modules PV.
Tension de sortie : Elle doit correspondre à la tension d'alimentation CA des appareils, et
être réglée pour rester stable avec des écarts inférieurs à 5% quelque soit la tension à
l'entrée et quelque soit la charge électrique.
Forme d’onde : Les appareils qu’alimente l’onduleur doivent pouvoir supporter la forme
d’onde de sortie de l’onduleur. Il faut donc connaitre les tolérances sur la tension et la
fréquence de chaque appareil susceptible d'être alimenté par l'onduleur
Distorsion harmonique : Certaines appareils électroniques (exemple les lampes à ballast)
peuvent créer des harmoniques qui déforment le signal de sortie de l'onduleur; ce qui
peut avoir pour effet de produire un dysfonctionnement de l'application (échauffements
indésirables, surcharges, perturbation d'autres appareils etc...). L'onduleur doit pouvoir
maintenir une distorsion harmonique la plus faible possible.
Types d'onduleurs
Les types d'onduleurs peuvent être classés en deux catégories selon l'application ou le
sytème mis en place: 1. Onduleurs pour sytèmes autonomes et mixtes et 2. Onduleurs
pour systèmes couplés au réseau
Onduleur à onde sinusoïdale modifiée :
Il convient à la majorité des appareils (sauf certains équipements électroniques sensibles)
et représente un bon rapport qualité-prix. Son signal est produit par commutation grâce à
des thyristors, ce qui lui permet de supporter de forte surcharge et produire une distorsion
harmonique en sortie assez tolérable pour pouvoir alimenter la plupart des moteurs.
Onduleur à onde sinusoïdale pure :
Il est indiqué pour les charges qui exigent une forme d'onde de qualité supérieure, car son
signal de sortie est semblable à celui du réseau public. Il produit de faible distorsion.
Cependant, il ne possède ni la capacité de surcharge, ni l'effficacité de l'onduleur à onde
sinusoïdale modifié. Ces modèles peuvent incorporer un régulateur de charge pour
batterie.
Onduleur à onde carrée :
Il est peu coûteux car sa qualité d’onde est médiocre et est utilisé pour de petites charges.
Certains appareils comme le réfrigérateur ne fonctionnent pas avec un tel onduleur. Faire
le choix d'un tel onduleur que si la charge électrique tolère une telle onde.
Le câblage électriques
Câble en cuivre, connecteurs DC, boite de jonction ou boitier de raccordement constituent
le câblage électrique du système photovoltaïque à raccorder à l'application. Le câblage
doit faire l'objet d'une attention particulière car en basse tension toute chute de tension
peut être préjudiciable au système. Il doit respecter les normes applicables aux
installations photovoltaiques et être dimensionné en fonction du courant maximum
admissible et de la chute de tension admissible.
Les pertes électriques
Les pertes en puissance se produisant lors du fonctionnement dans un conducteur reliant
deux composants est égale au produit de la résistance du conducteur par le courant au
carré traversant le conducteur :
Ppertes = R (en Ω) x I2 (en Ampère)
soit on a la valeur de ρ du conducteur et sa section dans ce cas RT = (ρ.2L) ÷ s
ou on a la valeur de la résistance par unité de longueur dans ce cas RT = R(Ω/m) x 2L
ρ est la résistivité du matériau conducteur (en Ω.mm2/m)
L est la longueur du conducteur (en m)
S est la section du conducteur (en mm2)
De manière générale on estime les pertes réelles entre les liaisons des divers composants
dans un système avec batterie de manière suivante :
Liaison Charge électrique-Onduleur
Liaison Batterie-Onduleur
Liaison Régulateur-Batterie
Liaison Champ PV-Batterie
On vérifie à chaque liaison en remontant jusqu'au champ PV, la puissance effective
(pertes comprises) que doit délivrer les composants ; On s'assure par la suite que la
puissance totale à founir déterminée lors de la conception tient bien compte de toutes ces
pertes, dans le cas contraire on rectifie la conception.
Pour faire simple on utilise le tableau suivant
Calibre des conducteurs (Câblage) pour avoir moins de 3% de perte sur un circuit de 12V
avec des plaques solaires.pdf