PV‑String : comment planifier correctement les chaînes de votre système solaire

La planification d'une installation photovoltaïque ne commence pas par l'onduleur et ne se termine pas par le nombre de modules. La planification des chaînes détermine si votre système fonctionne efficacement ou s'il s'agit d'un potentiel inexploité gaspillé. Découvrez ici ce qui se cache derrière ce que l'on appelle la chaîne photovoltaïque et pourquoi il ne s'agit pas d'un simple détail technique.

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Qu'est-ce qu'une chaîne photovoltaïque ?

Une chaîne photovoltaïque est un circuit en série de plusieurs modules solaires qui, ensemble, génèrent une tension électrique et sont connectés à un onduleur. Tous les modules d'une chaîne fonctionnent comme un circuit. La tension des modules est additionnée alors que le courant reste le même. La planification correcte des chaînes est cruciale pour l'efficacité et la sécurité d'une installation photovoltaïque.

Pourquoi une bonne planification des chaînes est-elle si importante ?

Une bonne planification des chaînes est cruciale pour que l'installation photovoltaïque fonctionne efficacement et n'entraîne aucune perte d'énergie. Des modules mal connectés ou orientés de manière inégale peuvent réduire les performances de l'ensemble de la chaîne. Les onduleurs, la section des câbles et l'ombrage doivent également être pris en compte lors de la planification. Une planification bien pensée des chaînes garantit le rendement, la longévité et la sécurité de fonctionnement de l'installation photovoltaïque.

Combien de chaînes par installation photovoltaïque ?

Le nombre de chaînes par installation photovoltaïque dépend de la taille du système, de l'orientation du toit et de l'onduleur. Deux à quatre cordes sont généralement utilisées, mais encore plus pour les grands systèmes. Il est généralement utile de disposer d'une chaîne distincte pour chaque surface ou orientation du toit afin d'éviter toute perte de rendement due à l'ombrage ou aux différents niveaux de rayonnement. Le nombre exact est déterminé individuellement lors de la planification du système.

Combien de modules par chaîne ?

Le nombre de modules par chaîne dépend de la tension du module, de la conception de l'onduleur et de la température. En pratique, une chaîne photovoltaïque comprend généralement de 8 à 15 modules. Il est important que la tension totale du système ne dépasse pas la tension d'entrée maximale de l'onduleur. Des chaînes séparées doivent être utilisées pour les différentes orientations du toit afin d'éviter toute perte de performance.

Onduleurs et MPPT : quel est leur lien avec les chaînes photovoltaïques ?

onduleurs convertit le courant continu des chaînes photovoltaïques en courant alternatif utilisable. Le MPPT (Maximum Power Point Tracker) intégré permet une utilisation optimale de chaque chaîne en réglant en permanence la tension et l'ampérage idéaux. Une chaîne distincte doit être utilisée pour chaque tracker MPP, en particulier lorsqu'il existe des orientations ou des ombres différentes. De cette manière, la plante atteint des rendements maximaux et évite les pertes de performance.

Pourquoi 2 chaînes par MPPT ?

Deux chaînes par MPPT sont possibles si les deux ont exactement les mêmes propriétés électriques. Cela signifie : les mêmes types de modules, le même numéro, la même orientation et la même situation d'ombrage. Ce n'est qu'alors que le MPPT peut déterminer le même point de travail optimal pour les deux chaînes. Si les chaînes diffèrent, le MPPT ne peut pas trouver de point commun, ce qui entraîne une perte de revenus. Si les conditions diffèrent, chaque chaîne doit recevoir son propre MPPT.

Aspects techniques de l'interconnexion et du câblage

Les modules photovoltaïques sont connectés à des chaînes en série, les tensions des différents modules s'additionnant. Tous les modules d'une chaîne doivent être construits de manière identique et avoir la même orientation. Le câblage est réalisé avec des câbles solaires résistants aux UV, généralement d'une section transversale de 4 mm² ou 6 mm². La longueur du câble doit être aussi courte que possible pour éviter les pertes.

Les lignes de chaîne mènent à la boîte de jonction du générateur ou directement à l'onduleur. Les disjoncteurs à courant continu et la protection contre les surtensions y sont obligatoires. Il est important de ne pas dépasser la tension maximale du système, en particulier lorsque les températures extérieures sont basses, car la tension en circuit ouvert augmente alors. Un câblage défectueux peut entraîner une perte de courant, un risque d'incendie ou des dommages à l'onduleur.

Difficultés et sources d'erreur liées aux chaînes

L'un des plus grands défis des chaînes photovoltaïques est l'ombrage partiel. Même un module ombré réduit les performances de l'ensemble de la chaîne. Des orientations ou des inclinaisons différentes au sein d'une corde entraînent également des pertes par mésappariement.

Les autres sources d'erreur incluent des câbles trop longs, des sections de câble incorrectes, des types de modules incompatibles ou des onduleurs insuffisamment dimensionnés. De plus, le dépassement de la tension admissible du système par temps froid peut endommager le système. Des prises défectueuses, l'absence de protection contre les surtensions ou une technologie de connexion médiocre peuvent également réduire les rendements ou entraîner des risques pour la sécurité. Une planification minutieuse et une exécution professionnelle sont donc essentielles.

Conseils pour planifier et exécuter des chaînes

Les chaînes doivent être soigneusement planifiées et exécutées de manière professionnelle afin que votre système photovoltaïque fonctionne efficacement sur le long terme. Les conseils suivants vous aideront à éviter les erreurs habituelles et à optimiser votre rendement :

• Sélectionnez la même orientation et la même inclinaison : Les modules d'une chaîne doivent être orientés et inclinés de la même manière. Les différences se traduisent par des ampérages inégaux et réduisent les performances.
• Ne connectez que des modules identiques : N'utilisez que des modules ayant la même puissance, la même tension et le même ampérage au sein d'une même chaîne. L'inadéquation réduit l'efficacité globale.
• Evitez absolument l'ombrage : Même de légères ombres sur un module peuvent réduire considérablement le rendement de la chaîne entière. Par conséquent, planifiez les chaînes dans des zones exemptes d'ombres.
• Réglez la longueur de la chaîne en fonction de l'onduleur : Faites attention à la tension minimale et maximale de l'onduleur. En particulier à basse température, la tension à vide ne doit pas être dépassée.
• Utilisez des sections de câble appropriées : La section du câble doit correspondre à la longueur et à l'ampérage du câble. Les câbles trop fins entraînent des pertes et peuvent surchauffer.
• Protection intégrée contre les surtensions et disjoncteur : Chaque chaîne doit être protégée pour éviter tout dommage en cas de foudre ou de courants de défaut. Les sectionneurs facilitent la maintenance et les réparations.
• Documentation et marquage des chaînes : Une documentation claire de la structure des chaînes facilite le dépannage et la maintenance ultérieurs. Les systèmes de surveillance bénéficient également d'une répartition claire.

conclusion

La planification correcte des chaînes photovoltaïques est cruciale pour le rendement, la sécurité et la durée de vie d'un système photovoltaïque. Les propriétaires doivent faire attention à des modules identiques, à des longueurs de cordes appropriées et à une orientation optimale. Les ombres et les incohérences peuvent être évitées en utilisant des chaînes séparées et plusieurs MPPT. Le câblage doit également être réalisé de manière professionnelle et conformément aux normes. Si vous prêtez attention à ces points, vous tirez le meilleur parti de votre installation photovoltaïque.

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