Une installation photovoltaïque est composée de deux éléments principaux: les panneaux et l’onduleur. Les panneaux photovoltaïques sont reliés à l’onduleur, qui transforme le courant continu produit par vos panneaux en courant alternatif, lui-même relié à votre compteur électrique. L’ensemble de votre installation est ainsi raccordée au réseau commun de distribution afin de pouvoir y injecter ou prélever de l’électricité quand vous en avez besoin. Découvrez en détails, les composantes d’une installation solaire photovoltaïque.
Les panneaux photovoltaïques sont réalisés à partir de cellules photovoltaïques à base de silicium. Le silicium est un semi-conducteur, il utilise l’énergie des photons contenus dans la lumière du soleil pour produire du courant continu. Cette électricité est dite “verte”, car sa production n’émet pas de gaz à effet de serre.
L’onduleur transforme ensuite ce courant continu en courant alternatif, le courant utilisé dans le circuit électrique de nos maisons.
Les panneaux photovoltaïques produisent l’électricité grâce à la lumière du soleil, et non grâce à sa chaleur. Ils fonctionnent donc très bien dans des régions plus froides.
De plus, cette source d’énergie est inépuisable car sa source est le soleil. Elle est donc particulièrement adaptée à nos besoins énergétiques.
Le réseau électrique
Sans le réseau de distribution, impossible de “bénéficier” de votre production. Votre installation y est raccordée afin d’y injecter ou d’y puiser l’électricité dont vous avez besoin, quand vous en avez besoin.
Votre compteur
Il reçoit le courant alternatif qui provient de l’onduleur. Il « tourne à l’envers » lorsque votre production excède votre consommation (sauf à Bruxelles). L’électricité produite est alors rejetée sur le réseau public.
Le monitoring
Le monitoring de votre installation photovoltaïque vous offre la possibilité d’analyser les performances de production de vos panneaux depuis votre ordinateur, tablette ou smartphone.
Dans la majorité des cas, votre installation est placée sur votre toit. Il existe toutefois, d’autres types de pose.Vos panneaux sont fixés sur une structure métallique et reliés avec des câbles. Ils transforment l’énergie contenue dans la lumière du soleil en électricité grâce à l’effet photovoltaïque qui apparaît dans les couches de silicium, élément principal des cellules photovoltaïques de vos panneaux. Les structures de montage (rails, crochets, etc.) permettent de maintenir les panneaux photovoltaïques solidement en place sans compromettre l’étanchéité de votre toiture et de résister aux conditions climatiques.
L’onduleur, placé généralement à proximité du tableau électrique, transforme le courant continu produit par vos panneaux en courant alternatif pour vous permettre d’alimenter vos différents appareils électriques. Comme cette activité dégage de la chaleur, il vaut mieux le placer dans un endroit frais comme votre garage ou votre cave. L’onduleur est toujours accompagné d’un disjoncteur pour vous protéger contre les risques d’électrocution.
Les panneaux solaires et l’onduleur sont les éléments principaux qui composent une installation de photovoltaïque. Pour que ces éléments fonctionnent de manière optimale, il est nécessaire d’assembler les panneaux en chaînes, ou “strings“, reliées à un onduleur. Cette méthode évite de devoir relier chaque panneau à son propre onduleur.
En effet, les strings de panneaux permettent d’envoyer toute la tension à un seul onduleur. La tension est dès lors optimalisée. Le nombre de panneaux qui peut être raccordés dans la chaîne est déterminé par différents facteurs:
Le trajet qu’effectue le courant entre les panneaux et l’onduleur peut être source de pertes de production en cas de zone d’ombre. En effet, comme la tension du string dépend de la tension de l’élément le plus faible, une zone d’ombre sur un panneau va affecter toute la chaîne de panneaux. Chaque string de de panneaux sera réalisé de manière verticale ou horizontale, afin de minimiser l’impact des zones d’ombre sur l’ensemble de l’installation.
Enfin, les contraintes du bâtiment imposent aussi une certaine disposition des panneaux. Ces contraintes techniques entrent en jeu dans la configuration de l’installation. C’est pour cela que le calepinage est primordial et que l’assemblage des panneaux en séries de strings est important.
Les strings sont donc des compromis techniques qui permettent de résoudre les problèmes de tension et de minimiser les éventuelles pertes de production des installations de panneaux photovoltaïques.
Les panneaux photovoltaïques fonctionnent à la lumière du soleil, donc hors des zones d’ombrage, sinon l’intensité diminue. Si un panneau ou une partie de celui-ci est à l’ombre, le rendement total du panneau diminue. L’ombrage peut provenir de différentes sources comme: une cheminée, une cellule de climatisation, un muret, un ou des arbres, un poteau électrique, ou encore les bâtiments voisins, etc. Pour éviter les pertes de courant, les panneaux sont installés en séries, appelées “strings“. Le principe du string de panneaux implique qu’ils soient tous reliés entre eux et qu’ils s’adaptent à la production du panneau le plus faible. → Par conséquent, une zone d’ombre influencera la production de tous les panneaux et fera baisser le rendement total de votre installation.
L’ombrage est le principal défi à relever lors de l’élaboration du schéma d’implantation. Ce dernier est appelé calepinage d’installation. Le calepinage permet l’optimisation du rendement des panneaux. Afin d’éviter au mieux les zones d’ombrage sur les panneaux, ceux-ci seront donc subdivisés en strings, de plus au moins grandes tailles. Cette méthode évitera de devoir relier chaque panneau à son propre onduleur et permettra d’envoyer toute la tension à un seul onduleur. → La tension sera dès lors optimalisée.
