Comment câbler des panneaux solaires en parallèle ou en série

Comment câbler des panneaux solaires en parallèle ou en série

Voici Comment câbler des panneaux solaires en parallèle ou en série

 

Lorsque vous connectez plusieurs panneaux solaires dans un kit solaire ou un système hors réseau 12-24-48-96...384 volts, vous avez plusieurs options :

 

Parallèle, série ou une combinaison des deux . 

Dans cet article, nous vous donnerons les bases du câblage de panneaux solaires en parallèle et en série. Commençons par une comparaison rapide des circuits en parallèle et en série.

 

Branchement parallèle

PARALLELE

Les circuits parallèles ont de multiples voies pour que le courant circule le long. Si un élément du circuit est cassé, le courant continuera à circuler le long des autres chemins, tout en ignorant celui qui est cassé. Ce type de circuit est utilisé pour la plupart des fils électriques domestiques. Par exemple : lorsque vous éteignez votre téléviseur, il n'éteint pas également vos lumières.

Par exemple, si vous aviez 4 panneaux solaires en parallèle et que chacun d'eux avait une tension nominale de 12 volts et 5 ampères, l'ensemble du réseau serait de 12 volts et 20 ampères.

 

Branchement série

serie

Les circuits en série n'ont qu'une seule voie pour le passage du courant. Par conséquent, tout le courant dans le circuit doit circuler à travers toutes les charges. Un circuit en série est un circuit continu en boucle fermée - le fait de couper le circuit à n'importe quel point arrête le fonctionnement de toute la série. Un exemple de circuit en série est une chaîne de vieilles lumières de Noël - si une ampoule se casse, toute la chaîne s'éteint.

Par exemple, si vous aviez 4 panneaux solaires en série et que chacun d'eux avait une tension nominale de 12 volts et 5 ampères, l'ensemble du réseau serait de 48 volts et 5 ampères.

N'oubliez pas : tout comme les batteries, les panneaux solaires ont une borne négative ( - ) et une borne positive ( +). Le courant circule de la borne négative vers la borne positive en passant par une charge (courant consommé par un équipement).

Câblage de panneaux solaires dans un circuit en série

    Connecter la borne positive du premier panneau solaire à la borne négative du suivant.

  1. ex. Si vous aviez 4 panneaux solaires en série et que chacun d'eux avait une tension nominale de 12 volts et 5 ampères, l'ensemble du réseau serait de 48 volts à 5 ampères.

Votre installateur est susceptible de mentionner les différentes façons dont les panneaux solaires sont câblés. Et votre première pensée pourrait être que la façon dont ils sont câblés n'a pas d'importance. Il est probable que vous vouliez simplement que les panneaux produisent l'énergie nécessaire pour alimenter votre maison. Cependant, selon votre maison, la façon dont vos panneaux sont câblés a de l'importance. Il a un impact sur les performances de votre système et sur votre choix d'onduleur.

Plus votre système solaire est performant, meilleures sont vos économies et votre retour sur investissement.

Voici les réponses à certaines des questions les plus fréquemment posées par les clients sur le câblage des panneaux solaires qui peuvent vous aider à mieux comprendre les avantages et les inconvénients du câblage en série ou en parallèle.

Que signifie câbler des panneaux solaires en série ?

 

cablage en serie

Lorsqu'un installateur connecte vos panneaux solaires en série, il câblera chaque panneau au suivant. Ceci crée un circuit de cordes. Le fil allant de la borne négative du panneau est connecté à la borne positive du panneau suivant et ainsi de suite le long de la ligne pour un chemin de courant pour une boucle fermée et continue.

La différence importante entre les panneaux de câblage en série ou en parallèle est qu'il affecte électriquement la tension et l'ampérage du circuit résultant.

Dans un circuit en série, vous additionnez la tension de chaque panneau pour obtenir la tension totale du réseau. Cependant, l'ampérage de l'ensemble du circuit reste le même.

Que signifie "Panneaux de câblage en parallèle" ?

 

cablage parallele

Le câblage parallèle des panneaux solaires est un peu plus compliqué. Au lieu de connecter chaque panneau au suivant, chaque panneau est connecté à un fil centralisé provenant de votre toit. Il y a un fil pour connecter les fils de toutes les bornes positives et un fil pour les fils des bornes négatives.

Avec des panneaux connectés en parallèle, la tension de l'ensemble du circuit reste la même que la tension de chaque panneau, mais l'ampérage de l'ensemble du circuit est la somme de l'ampérage de chaque panneau solaire.

Comment les panneaux solaires câblés en série se comparent-ils aux panneaux solaires câblés en parallèle ?

Pour comprendre comment fonctionne le câblage en série par rapport au câblage parallèle, pensons un instant au fonctionnement des lumières de Noël. Si une ampoule brûle, se détache de sa douille ou se casse, toute la ficelle refuse de s'allumer. C'est parce que les lumières étaient câblées en série. Vous devrez localiser l'ampoule défectueuse et la remplacer ou la remettre en place pour que la série de lampes fonctionne à nouveau. Aujourd’hui , la plupart des lumières de Noël comportent une forme de câblage parallèle qui permet à des chaînes de lumières de rester allumées même quand il y a un fauteur de troubles dans la chaîne.

Les circuits câblés en série pour panneaux solaires fonctionnent de la même manière. Si, pour une raison quelconque, il y a un problème avec la connexion d'un panneau de la série, le circuit entier tombe en panne. Pendant ce temps, un panneau défectueux ou un fil lâche dans un circuit câblé en parallèle n'empêchera pas les autres de fonctionner.

Dans la pratique, le câblage des panneaux solaires dépend du type d'onduleur utilisé.

Câblage de panneaux solaires lors de l'utilisation d'un onduleur hybride MPPT

Lors de l'utilisation d'un onduleur hybride, l'onduleur  aura une fenêtre de tension nominale dont il a besoin des panneaux solaires pour fonctionner ainsi qu'un courant nominal avec lequel il peut fonctionner. Rappelez-vous que ces onduleurs hybrides ont des regulateurs MPPT qui font varier le courant et la tension pour produire une puissance maximale et donc, lors de la conception de ces machines, ils doivent avoir une plage de ce que la tension et le courant sera reçu du panneau solaire.

Dans la plupart des panneaux solaires cristallins, la tension en circuit ouvert est d'environ 40 volts et pour la plupart des onduleurs de branche, la fenêtre de tension se situe entre 300 et 500 volts. Cela signifie que lors de la conception d'un système, vous pouvez avoir entre 8 et 12 panneaux en série.

Cependant, souvent une installation peut être plus grande et comprendre plus de 12 panneaux et il est donc courant d'avoir deux rangés de 8 ou 9 panneaux en série mais d'avoir ensuite deux rangés pour être en parallèle.

Le schéma ci-dessous n'a que quatre panneaux dans chaque branche, mais c'est un exemple de ce type de câblage.

 

cablage panneau-solaire

Quel câblage fonctionne le mieux - en série ou en parallèle ?

En théorie, le câblage parallèle est une meilleure option pour de nombreuses applications électriques car il permet un fonctionnement continu des panneaux qui ne sont pas défectueux. Mais ce n'est pas toujours le meilleur choix pour toutes les applications. Lors de la conception de votre système solaire, votre installateur peut décider que le câblage en série est mieux adapté à votre application ou il peut choisir une approche hybride en câblant en série certains panneaux et en parallèle d'autres.

Lors de la conception de votre système solaire, un équilibre critique de tension et d'ampérage doit être atteint pour qu'il fonctionne à son meilleur. C'est là que le mélange de circuits en parallèle avec des circuits en série est avantageux. Lorsque les panneaux solaires sont câblés en série, la tension est additive, mais l'ampérage reste le même. Par exemple, si vous avez cinq panneaux de 12 volts et 5 ampères chacun, un réseau câblé en série aurait 60 volts et 5 ampères. Mais si vous câbliez en parallèle ces mêmes cinq panneaux, l'ampérage serait additif, alors que la tension reste la même. Par conséquent, vous auriez 12 volts et 25 ampères à la place.

Pouvez-vous ajouter d'autres panneaux solaires à votre système existant ?

C'est une question que vous devriez poser pour que votre système soit conçu en tenant compte des besoins futurs d'expansion. Il est toujours préférable d'opter pour une installation complète dès le départ lorsque vous installez un système solaire résidentiel. L'utilisation d'une calculatrice solaire permet d'estimer les coûts et les besoins en énergie de votre système solaire afin de déterminer avec précision combien de panneaux vous devriez avoir dans votre système. Cependant, si votre budget est limité ou si vous sous-estimez vos besoins futurs en électricité, vous pourriez envisager d'ajouter d'autres panneaux à votre système actuel.

Le problème est que la plupart des systèmes existants ne sont pas conçus pour l'expansion. Si votre onduleur a été surdimensionné pour s'adapter à une expansion future, la possibilité d'une expansion s'améliore. Mais vous devrez peut-être aussi mettre à niveau les composants de votre ancien système pour le rendre conforme aux normes actuelles afin qu'il soit conforme aux nouveaux composants exigés par le NEC 2011.

Un autre problème peut être l'adaptation des nouveaux panneaux aux anciens, et pas nécessairement à des fins esthétiques. Si vos panneaux ont été câblés en série, il se peut que votre chaîne de série existante ne permette pas beaucoup d'expansion. En effet, sa tension de circuit maximale limite le nombre de panneaux pouvant être ajoutés. Par exemple, vos anciens panneaux pourraient être de 80 watts, 12V, alors qu'aujourd'hui les panneaux de 260W ou plus qui sont de 30V à 60V sont plus courants.

L'utilisation de micro-onduleurs ou d'optimiseurs modifie-t-elle le câblage des panneaux solaires ?

L'utilisation de micro-inverseurs ou d'optimiseurs dans le schéma de votre système solaire peut aider à éviter les limitations de taille d'onduleurs que les onduleurs de branche ont. Votre système peut être étendu un panneau à la fois en lui donnant son propre onduleur en le connectant à un micro-inverseur. Ceci peut être fait avec les onduleurs de branche existants qui sont épuisés à condition que des panneaux solaires supplémentaires soient câblés sur le côté CA de l'onduleur de branche.

Comment raccorder les panneaux solaires au réseau ?

Une autre considération entre la série câblée et la série câblée en parallèle est la quantité de fils qui sont utilisés pour connecter le système solaire dans le réseau. Un circuit câblé en série utilise un seul fil pour la connexion. Pendant ce temps, un système câblé en parallèle aura plusieurs fils pour le connecter au réseau.

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Commentaires

  • LIMI DAYIROU - September 09, 2019

    Bonjour
    Si j’ai besion de 700w en continue Qu’est-ce qui me faut comme panneaux et autre.genre pour utiliser 3 TV ,PC fer a repasser et frigo?Merci

  • Balla pouye - September 09, 2019

    Intéressante,mais coma faire pour participé à l’émergence de votre société.

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