LES ONDULEURS PHOTOVOLTAIQUES

L’une des pièces principale d’une installation photovoltaïque est un onduleur.

Un onduleur est un appareil électronique permettant, par exemple, de générer un courant alternatif, à partir d’un courant continu.

Un onduleur hybride permet de fournir soit un courant alternatif soit un courant continu à partir d’une source de courant.

C’est particulièrement utile avec des panneaux solaires qui fournissent de l’électricité quand on n’en a pas toujours besoin et qu’il faut alors stocker dans des batteries par exemple.

Les ressources de l’énergie solaire

Les panneaux solaires, installés en rangs, sont reliés entre eux. Sous l’effet de la lumière du soleil, un matériau conducteur (silicium) contenu dans chaque cellule libère des électrons pour créer un courant électrique continu. Ce dernier est transformé en courant alternatif par l’onduleur, pour qu’il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à moyenne tension du réseau.

Et l’énergie solaire thermique ?

Lorsque l’on parle d’énergie solaire, il ne faut pas oublier le solaire thermique, qui transforme les rayons du soleil en chaleur et permet la production d’eau chaude. Les premiers chauffe-eaux solaires sont apparus dès le début du XXe siècle en Californie.

Il existe deux principales catégories de panneaux solaires :

  • Les panneaux photovoltaïques
  • Les panneaux thermiques.

Alors que le premier permet de produire de l’électricité à partir des rayons du soleil, le second est capable de produire de la chaleur. La principale utilisation du panneau solaire thermique est la production d’eau chaude sanitaire. Un chauffe-eau solaire combiné avec une chaudière à gaz ou mazout permet d’obtenir un confort thermique optimal. Le grand avantage de cette solution réside dans le fait que l’énergie solaire soit gratuite, illimitée et bien évidemment renouvelable. Dans le cadre de la transition énergétique, l’installation de ces panneaux solaires est donc une solution très intéressante, à la fois pour assurer l’indépendance énergétique des particuliers, mais aussi par les aides financières à disposition.

Panneaux solaires photovoltaïques ou les panneaux solaires thermiques sont deux installations bien différentes. La technologie photovoltaïque permet la production d’électricité grâce au rayonnement solaire et elle est beaucoup plus complexe. La technologie des panneaux solaires thermiques est, quant à elle, beaucoup plus simple puisqu’il s’agit simplement d’une récupération de chaleur.

Onduleur central ou micros-onduleurs

Un onduleur central fait que l’ensemble de vos panneaux produisant de l’énergie sont reliés sur un seul et même onduleur.

Il s’agit d’un branchement en série, donc attention, en cas de défaillance d’un panneaux, c’est malheureusement tous les panneaux qui ne produiront plus d’énergie.

Ce système est moins onéreux qu’une installation fonctionnant avec des micros-onduleurs.

Lors d’une installation avec micros-onduleurs, le coût est nettement plus élevé car on utilise un onduleur tous les un ou deux panneaux. 

Mais à la différence d’un onduleur central, les panneaux sont indépendants, si un panneau tombe en panne, les autres continuent de produire de l’énergie.

 

Les marques d’onduleur

Il existe différents d’onduleurs photovoltaïque dont l’espérance de vie varie d’une marque à l’autre.

Attention, un mauvais produit peut faire baisser le rendement de votre installation photovoltaïque. 

Qu’est-ce qu’un onduleur autonome ?

Description

Un onduleur pour site isolé à pour fonction principale de convertir une tension continue comme celle d’une batterie en tension alternative semblable à celle du réseau électrique.

En partant d’un parc batterie en 12V, 24V ou 48V on obtient une tension de sortie alternative sinusoïdale, 230Vac en monophasé et 400Vac en triphasé sous une fréquence de 50Hz, par exemple.

Fonctionnement

La création d’une sinusoïde à partir d’une tension continue s’obtient grâce à des impulsions de tension de largeur bien déterminée, cette technologie fait appel à la MLI (Modulation de Largeur d’Impulsion) ou PWM (Pulse width Modulation).

En pratique, l’onduleur est composé d’un ensemble de composants actifs (interrupteurs électroniques) et de composants passifs (transformateur).

L’onduleur doit tolérer un large plage de tension en entrée (-10% à +30%) à cause des variations de tension nominale de la batterie selon les différentes conditions de fonctionnement.

Utilisation

Puissance nominale

La puissance nominale d’un onduleur est en général exprimée en Volt/Ampère (VA), puissance apparente, ou en Watt (W). C’est la puissance que le convertisseur peut délivrer en régime constant à une température donnée (souvent 25°C).

Capacité de surcharge

Appelé plus communément « puissance crête/de pointe », cette fonction est la capacité de l’onduleur à supporter un courant d’appel plus élevé que son courant nominal sur une courte période. Elle est en moyenne deux fois supérieure à la puissance nominale.

Exemple : Un onduleur 800VA pourra supporter 1600VA pendant 5 secondes.

Le but est d’assurer le démarrage des charges ayant un courant d’appel élevé tel que les compresseurs de Frigo (jusqu’à 20 fois sa puissance nominale au démarrage) ou les moteurs de pompe.

Signal de sortie

La qualité de la sinusoïde est importante car elle influe directement sur l’alimentation des récepteurs sensibles comme les cartes électroniques et les alimentations de PC par exemple. Cette tension de sortie sinusoïdale est définie par le taux d’harmoniques, il doit être inférieur à 5%.

A savoir
On appelle un onduleur de ce type « pure sinus ».

Rendement

Comme tout les convertisseurs d’énergie, l’onduleur à un rendement exprimé en %, il est le rapport entre l’énergie absorbée et l’énergie restituée avec un facteur de puissance donné (Cos Phi).

Exemple : Un onduleur avec un rendement de 90% sur lequel est branché un récepteur de 100W aura besoin de 110W pour pouvoir l’alimenter.

Ce rendement est variable en fonction des modèles mais il dépend aussi :

– De la puissance nominale de l’onduleur
– De la tension DC en entrée
– De la technologie utilisée
– De la présence ou non d’un transformateur

Consommation

L’onduleur consomme de l’énergie qu’il y ai une charge de connecté ou qu’il soit en veille. Lorsqu’il est à vide, c’est à dire qu’aucun récepteur n’est alimenté, sa consommation varie entre 0.5 et 1% de sa puissance nominale en fonction des modèles. Soit environ ~10W pour un onduleur de 1000W, ce qui n’est pas négligeable sur site autonome.

Pour réduire cette consommation, il existe des modes « stand-by ». L’onduleur envoie des impulsions à intervalle régulier, toutes les 2 secondes par exemple, pour détecter la présence d’un consommateur. Lorsqu’une charge est branchée, démarrage d’un frigo par exemple, l’onduleur détecte le passage de courant au moment de l’impulsion de tension et se met en marche.

Protections

Les onduleurs intègrent de base plusieurs sécurités :

  • Protection contre la surcharge
  • Protection contre le court-circuit
  • Protection en température
  • Protection contre une tension trop élevée ou trop faible (paramétrable le plus souvent)

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PROXIMITE

Basés aux Cullayes, nous justifions d’une proximité auprès de notre clientèle principalement concentrée dans les cantons de Vaud et Fribourg.

SPECIALITE

Les domaines du chauffage, de la climatisation, du sanitaire, du solaire, des brûleurs, des pompes à chaleurs, détartrage et chauffe-eau,  font partie de nos compétences.