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Le choix et le dimensionnement d’un onduleur conditionne le bon fonctionnement et les performances d’une installation solaire photovoltaïque. Nous évoquerons uniquement les onduleurs centraux (hybrides ou non) mais le raisonnement est quasiment le même et est plus simple pour les micro-onduleurs.
Le choix est très simple : bénéficiez-vous, en plus des panneaux solaires et du réseau, d'une autre source d’énergie (batterie, groupe électrogène,...) ?
Si la réponse est oui, vous devez opter pour un onduleur hybride. Si non, alors vous pouvez choisir l’un ou l’autre selon que vous envisagiez de faire évoluer ultérieurement votre installation avec des batteries par exemple.
Si votre champ de panneaux solaires est divisé en sous-ensembles ayant des performances différentes du fait de :
Conditions d’ensoleillements différentes comme par exemple :
Caractéristiques de panneaux différentes comme par exemple :
Alors il est fortement recommandé d’opter pour un nombre d’entrées MPPT équivalant au nombre de sous-ensembles, car les tensions et intensités permettant de tirer le maximum de puissance ne seront pas les mêmes. Il faut donc des trackers dissociés (MPPT = Maximum Power Point Tracker)
La puissance électrique d'un onduleur doit être ajustée en fonction de la puissance de l’ensemble des panneaux solaires (Wc). Il s’agit de la puissance nominale de sortie AC en W ou en VA.
A Noter : au-delà de 6kVA de puissance de votre onduleur, Enedis vous impose d’être en triphasé (Enedis-PRO-RAC 03E point 8.1.2).
Il convient d’être néanmoins vigilant sur la puissance Max des panneaux solaires qui peut être supérieure à la puissance Wc préconisée par le fabricant de l'onduleur dans les cas suivants :
Par ailleurs, les onduleurs solaires photovoltaïques ont une courbe de rendement dont le profil est celui-ci :
Il est donc important de ne pas trop sur dimensionner un onduleur, au risque de perdre une partie de la puissance.
Néanmoins l'écart de rendement devient vraiment pénalisant en dessous de 30%. Par exemple pour un onduleur dont la puissance max. préconisée est de 4.5 kWc, la puissance minimale à respecter pour le champ de panneaux solaires est de 1 500 Wc.
Pour chaque panneau solaire le fabricant indique les valeurs de Umax et Imax aussi appelés Uoc et Icc.
Les Imax et Umax résultant du branchement des panneaux photovoltaïques doivent être inférieurs aux tensions et intensités maximales admises en entrée de l’onduleur photovoltaïque, en tenant compte de l’influence de la température sur la tension en cas de température négatives.
L’usage veut que, sauf conditions extrêmes sur le site d’installation, la tension soit prise à -10°C.
Attention : Ne pas confondre Impp avec Icc/Imax ou Umpp avec Uoc/Umax
Le plus souvent les panneaux sont branchés en série. Par conséquent il faut additionner les Umax (à-10°C) des panneaux pour obtenir le Umax (à-10°C) de l’ensemble.
Parfois il peut être utile de diviser le champ de panneaux solaires en 2 sous-ensembles (appelés « strings ») branchés en parallèle, chacun étant composé de panneaux branchés en série. Il convient alors de combiner convenablement les Imax et Umax.
A Noter : Les fabricants d'onduleurs indiquent les Imax et Umax par entrée MPPT
Exemple :
20 panneaux de 325Wc avec Isc= 10,05 A et Voc (à -10°C) =41.11 V, disposés en 2 strings branchés en parallèle et composés chacun de 10 panneaux branchés en série.
Pour qu’un tracker mpp (MPPT) fonctionne efficacement, il y a une plage de tension à respecter.
Il faut donc s’assurer que la tension mpp min et max du champ de modules photovoltaïques sont bien compris dans cette plage.
Etant donné la forte influence de la température sur la tension mpp il est d’usage de vérifier que :
Les onduleurs hybrides sont prévus pour pouvoir être connectés à une batterie, et ainsi gérer la charge de la batterie et sa décharge selon les besoins de consommation et la production des panneaux solaires.
Il est donc important de vérifier la compatibilité du dimensionnement de votre parc de batterie avec l’onduleur solaire.
Les données à vérifier sont :
En plus des fonctionnalités propres à chaque modèle/marque d’onduleurs solaires (supervision, facilités de branchement, prise en compte d’une source annexe d’électricité, …) voici un récapitulatif des critères techniques qui doivent être pris en compte pour le choix de l’onduleur :
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