Tout savoir sur le montage de panneaux solaires de puissances différentes

Comprendre le processus d’installation des panneaux solaires et comment optimiser leur efficacité est essentiel pour maximiser le rendement de votre système solaire. Que vous choisissiez de connecter vos panneaux en série ou en parallèle, il est important de tenir compte de la puissance, de la tension et des caractéristiques spécifiques de chaque panneau.

De plus, des facteurs tels que la résistance de la charge, l’intensité du soleil, la température des cellules et l’ombrage peuvent avoir un impact significatif sur l’efficacité de votre système solaire. En comprenant ces facteurs et en planifiant soigneusement votre installation, vous pouvez vous assurer que vous tirez le meilleur parti de votre investissement en énergie solaire.

L’énergie solaire photovoltaïque est une source d’énergie renouvelable en pleine expansion. Avec une installation de panneaux solaires, vous pouvez produire votre propre électricité et contribuer à la réduction des émissions de carbone. Cependant, le montage de ces panneaux peut soulever des questions, en particulier lorsqu’il s’agit de connecter plusieurs panneaux de puissances différentes.

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Panneaux solaires et puissance

La puissance d’un panneau solaire est exprimée en kilowatt crête (kWc). Elle représente la quantité d’énergie que le panneau peut produire dans des conditions idéales d’ensoleillement et de température. Lorsqu’on parle de connecter plusieurs panneaux solaires ensemble, il est essentiel de comprendre que la puissance totale de l’installation dépend de la manière dont les panneaux sont connectés.

Montage en série et montage en parallèle

Il y a deux façons principales de connecter des panneaux solaires : en série ou en parallèle.

Dans un montage en série, la tension de chaque panneau s’ajoute, mais le courant reste le même. Par conséquent, le panneau avec le courant le plus faible détermine le courant de l’ensemble de la série. Si vous montez en série plusieurs panneaux de puissances différentes, vous risquez de limiter la puissance totale de votre installation à celle du panneau le plus faible.

Dans un montage en parallèle, en revanche, le courant de chaque panneau s’ajoute, mais la tension reste la même. Cela signifie que chaque panneau solaire peut fonctionner à sa puissance maximale, sans être limité par les autres panneaux.

Considérations pour le montage de panneaux de puissances différentes

Si vous envisagez d’installer des panneaux de puissances différentes, il est important de prendre en compte plusieurs facteurs.

D’abord, le régulateur de charge. Certains régulateurs modernes peuvent gérer des panneaux de puissances différentes dans la même série. Cependant, vous devez vérifier les spécifications du régulateur pour vous assurer qu’il peut le faire.

Deuxièmement, l’onduleur. Si vous utilisez un onduleur central pour votre installation, il peut être moins capable de gérer des panneaux de puissances différentes. Dans ce cas, l’utilisation de micro-onduleurs, un pour chaque panneau, pourrait être une solution.

Enfin, il faut aussi penser à l’efficacité à long terme de votre installation. Le fait de connecter des panneaux de puissances différentes peut affecter la durée de vie et l’efficacité de votre système solaire.

1. Résistance de charge : La variation de charge (résistance) entraîne un changement de la tension du module, ce qui affecte l’efficacité du panneau et la production de courant. Lorsque c’est possible, les concepteurs de systèmes devraient s’assurer que le système photovoltaïque fonctionne à des tensions proches du point de puissance maximale de l’ensemble. Si la résistance d’une charge correspond bien à la courbe I-V d’un module, le module fonctionnera à ou près du point de puissance maximale, ce qui entraîne une efficacité maximale. À mesure que la résistance de la charge augmente, le module fonctionnera à des tensions supérieures au point de puissance maximale, ce qui entraîne une diminution de l’efficacité et de la production de courant​.
2. Intensité de la lumière du soleil : La production de courant d’un panneau solaire est proportionnelle à l’intensité de l’énergie solaire à laquelle il est exposé. Une lumière solaire plus intense se traduira par une plus grande production du module. Comme le niveau de lumière solaire diminue, la forme de la courbe I-V reste la même, mais elle se déplace vers le bas, indiquant une moindre production de courant. La tension n’est pas sensiblement modifiée par les variations de l’intensité de la lumière solaire​.
3. Température de la cellule : Dans des conditions de test standard, lorsque la température de la cellule augmente au-dessus de la température de fonctionnement standard de 25 degrés Celsius, un panneau solaire fonctionne moins efficacement et la tension diminue. Comme la température de la cellule monte au-dessus de 25 degrés Celsius (température de la cellule, et non température ambiante), la forme de la courbe I-V reste la même, mais elle se déplace vers la gauche à des températures de cellule plus élevées, indiquant une moindre production de tension. Une bonne installation devrait permettre la circulation de l’air sous et au-dessus des modules pour éliminer la chaleur et éviter des températures de cellule élevées​.
4. Ombrage : Même un ombrage partiel des modules photovoltaïques entraînera une réduction importante de la production. La localisation des obstacles créant de l’ombre sur le site est une partie extrêmement importante de l’évaluation d’un site. La performance de tout le système peut être diminuée par une sous-estimation des effets de l’ombrage, même partiel. Certains fabricants utilisent des diodes de dérivation à l’intérieur du module pour réduire l’effet de l’ombrage en permettant au courant de contourner les cellules ombragées​.

Conclusion et recommandations du montage des panneaux solaires

L’énergie solaire est une option de plus en plus populaire pour la production d’électricité à domicile. Toutefois, il est crucial de comprendre que l’installation de plusieurs panneaux solaires de puissances différentes peut être complexe et nécessite une attention particulière aux détails.

Il est généralement préférable d’éviter de mélanger différents panneaux solaires si possible. Cependant, si vous décidez de le faire, il est essentiel de prendre en compte les caractéristiques électriques de chaque panneau, notamment la tension, la puissance et le courant. Le défi réside dans les différentes caractéristiques électriques des panneaux et la dégradation de leurs performances au fil du temps.

Il est essentiel de noter que le courant produit par un panneau solaire dépend de la température ambiante, de la température des cellules solaires et de l’irradiance solaire. Si le panneau solaire de moindre puissance est d’une série différente ou d’une marque différente, il peut se comporter différemment dans les mêmes conditions ambiantes. Si le courant du panneau de moindre puissance est inférieur, il pourrait réduire les performances de l’ensemble de l’installation solaire. Dans une connexion en série, le panneau solaire avec le courant le plus faible est le maillon faible​¹​.

Dans une situation idéale, si le courant n’influence pas les performances de l’installation solaire, la puissance solaire totale récoltée serait la somme de la puissance de tous les panneaux. Par exemple, si vous avez quatre panneaux solaires de puissances 85W, 126W et deux de 152W, la puissance totale serait de 515W​¹​.

Lorsque vous connectez des panneaux solaires en parallèle, la tension totale de l’installation est la même que celle d’un seul panneau, tandis que le courant total est la somme des courants passant par chaque panneau. Cependant, il faut noter que la tension totale de l’installation est déterminée par le panneau solaire ayant la tension la plus basse. Les pertes de puissance installée sont généralement plus faibles lors de la connexion de panneaux solaires différents en parallèle par rapport à une connexion en série​.

1. Mélanger des panneaux solaires : Bien que mélanger des panneaux solaires de différentes tensions ou puissances, ou produits par différents fabricants, ne soit pas recommandé, cela n’est pas interdit. Cependant, cela nécessite une considération minutieuse des paramètres électriques de chaque panneau (tension, puissance, ampères)​. Il existe deux principales façons de connecter les panneaux solaires : en série ou en parallèle. Vous connectez les panneaux solaires en série lorsque vous voulez obtenir une tension plus élevée. Si vous avez besoin d’obtenir un courant plus élevé, vous devez connecter vos panneaux en parallèle​¹​.
2. Facteurs affectant la performance des panneaux solaires : Les facteurs qui affectent généralement les performances des panneaux solaires comprennent la résistance de la charge, l’intensité du soleil, la température des cellules et l’ombrage. La résistance de la charge peut affecter l’efficacité du panneau et la sortie de courant. L’intensité du soleil est proportionnelle à la sortie de courant du panneau solaire. À mesure que la température des cellules augmente au-dessus de la température de fonctionnement standard de 25 degrés Celsius, un panneau solaire fonctionne moins efficacement et la tension diminue. L’ombrage, même partiel, d’un module photovoltaïque entraîne une réduction significative de la production​.

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