Onduleur pour panneaux solaires : types d'appareils, aperçu des modèles, caractéristiques de connexion

Les systèmes solaires partout dans le monde se développent à un rythme effréné. L'Agence internationale de l'énergie a noté dans son rapport annuel qu'en 2016...Le nombre de centrales solaires mises en service a pour la première fois dépassé le nombre de centrales au charbon.

Le cœur d'un système d'énergie solaire est un onduleur pour panneaux solaires, dont la tâche est de transformer le courant continu en courant alternatif. Nous vous expliquerons comment choisir la meilleure option d'appareil et comment l'installer correctement. En tenant compte de nos recommandations, vous pouvez assembler une mini centrale électrique fonctionnant parfaitement.

Types d'onduleurs pour panneaux solaires

Sans onduleur, l’énergie générée par le système solaire sera totalement inutile aux besoins domestiques. Il existe 3 types d'onduleurs selon le type d'utilisation :

• autonome;
• réseau;
• multifonctionnel.

Les onduleurs du premier type sont désignés « hors réseau ». Ils sont connectés au module solaire, font partie d'un système photovoltaïque séparé et n'ont aucun contact avec le réseau électrique externe. Leur puissance varie de 100 à 8000 W.

Les onduleurs synchrones ou liés au réseau fonctionnent de manière synchrone avec le système d'alimentation électrique centralisé. Les convertisseurs portant la désignation « sur réseau » remplissent non seulement le rôle de convertisseur, mais corrigent également des paramètres de réseau tels que les différences d'amplitude, les indicateurs de fréquence, etc.

S'il y a un problème dans le réseau externe, l'onduleur s'éteint automatiquement. Ces onduleurs stockent l’électricité dans des batteries.

Si la puissance totale des appareils utilisés dans la maison est inférieure aux capacités potentielles de la centrale solaire, alors l’électricité produite en excès se retrouve dans les réseaux électriques externes. Si la puissance n'est pas suffisante pour le fonctionnement normal des appareils électroménagers, la recharge est alors assurée depuis l'extérieur.

Les paramètres de l'onduleur côté AC sont déterminés sur la base de la consommation électrique totale de tous les appareils connectés au réseau électrique du consommateur. Côté DC, l'onduleur est sélectionné en fonction de la puissance nominale des panneaux solaires

En l'absence de tension, l'alimentation est fournie par une batterie chargée. Dans le cas où les batteries ne sont pas incluses dans le système, l’énergie produite par la centrale solaire va dans le réseau général.

Les onduleurs photovoltaïques connectés au réseau utilisent l’énergie obtenue des panneaux solaires avec une grande efficacité. Ils sont une garantie de stabilité de l'alimentation électrique et se caractérisent par un rendement élevé supérieur à 90%

Un onduleur hybride ou multifonctionnel est un équipement fiable. Il combine les propriétés des deux premiers convertisseurs et dispose d'un grand nombre de réglages. C’est la meilleure option pour implanter une station solaire domestique, mais aussi la plus chère.

Tous les onduleurs solaires existants sont divisés en types et en fonction de la tension de sortie. En fonction de ce paramètre, ils sont sinusoïdaux et sinueux.Étant donné que le premier a une tension de sortie presque identique à celle du secteur, c'est une bonne option lorsqu'il y a des équipements très sensibles dans la maison.

Une valeur de tension constante est un gage de sécurité pour les équipements électriques domestiques. Graphiquement, la forme du signal de sortie d'un tel onduleur de type sinusoïdal est représentée comme une onde sinusoïdale pure.

Lors de l'utilisation d'un équipement, la meilleure forme de méandre est un sinus idéal. Ceci est particulièrement important pour les équipements de télécommunications, les équipements médicaux et les instruments de mesure de haute précision. Par conséquent, même malgré le prix élevé des onduleurs complexes, il n'y a pas d'autres options dans ce cas. Les fabricants indiquent des informations sur la forme du signal de sortie dans ses caractéristiques

Les convertisseurs à onde carrée ou non sinusoïdale, contrairement aux convertisseurs sinusoïdaux, ont une géométrie de signal de sortie sous la forme d'impulsions rectangulaires, ce qu'on appelle le sinus modifié. Les onduleurs de ce type ne peuvent pas être utilisés pour certains types de charges, mais pour les appareils qui utilisent la composante active de l'énergie, ils conviennent tout à fait.

Critères de sélection du convertisseur

Lors du choix d'un élément du système solaire tel qu'un onduleur, non seulement la géométrie du signal de sortie est importante, mais également sa puissance. Les experts conseillent la dotation panneaux solaires convertisseurs dont la puissance nominale est de 25 à 30 pour cent supérieure à la puissance totale disponible dans l'équipement.

Il est également nécessaire de prendre en compte la charge qui se produit lorsque plusieurs appareils à puissance de démarrage élevée sont allumés en même temps.

Un autre critère lors du choix d'un onduleur est son efficacité, qui détermine les pertes d'énergie pour les processus associés.Selon le modèle, sa valeur est différente, allant de 85 à 95 %. Le choix optimal est un rendement d'au moins 90 %.

Les onduleurs sont disponibles en types monophasés et triphasés. Les premiers ont un coût inférieur, mais leur choix se justifie lorsque la consommation électrique est inférieure à 10 kW. Leur tension est de 220 V et leur fréquence est de 50 Hz. Les onduleurs triphasés ont une plage de tension plus large - 315, 400, 690V.

Les fabricants d'équipements de haute qualité équipent leurs produits de transformateurs de sortie. Il existe une relation entre le poids de l'onduleur et ses caractéristiques techniques - si pour chaque kg de sa masse il y a 100 W de puissance, alors le transformateur est inclus dans son circuit

Le nombre d'onduleurs dans le système peut également varier. En la matière, vous devez être guidé par les recommandations suivantes : si la puissance des panneaux solaires ne dépasse pas 5 kW, alors un onduleur suffit pour un tel système. Les batteries plus grosses peuvent nécessiter 2 onduleurs ou plus. Il est optimal lorsqu'il y a un onduleur pour 5 kW.

Fonctionner dans un réseau combinant l’utilisation d’électricité standard et l’énergie fournie par des panneaux solaires, onduleurs hybrides. Notre article recommandé vous présentera les fonctionnalités de l'appareil et les règles pour les choisir.

Les convertisseurs peuvent différer les uns des autres par les circuits, la géométrie du signal de sortie et d'autres quantités déterminantes. Certains convertisseurs sont équipés de chargeurs. Si l'un des onduleurs tombe en panne, le système ne cessera pas de fonctionner.

Caractéristiques de connexion de l'onduleur

L'efficacité de l'ensemble du système solaire dépend du raccordement correct de l'onduleur solaire.L'essentiel est de suivre la règle : un câble transmettant du courant continu doit avoir une longueur minimale admissible et une section maximale.

Si le consommateur est situé loin des cellules solaires, il convient de rallonger le câble électrique transportant le courant alternatif 220 V. La longueur du fil entre l'onduleur et le panneau solaire doit varier dans les 3 m et pas plus.

La meilleure option est lorsque l'onduleur est situé à proximité batterie solaire. Des conditions particulièrement strictes doivent être respectées lors du raccordement d'onduleurs d'une puissance supérieure à 0,5 kW.

La connexion des fils doit être solide, car une connexion insuffisamment étanche provoque des étincelles, qui peuvent devenir source d'incendie. Lors de l'installation d'un onduleur autonome pour assurer une alimentation électrique ininterrompue de l'installation, le circuit DC doit être complété interrupteurs automatiques.

La meilleure solution lors du raccordement d’un onduleur consiste à utiliser une tuyauterie de type hybride pour le courant continu et alternatif. Le principe repose sur un ordre particulier de mise sous tension du convertisseur. Il comprend contrôleur de panneau solaire une fois les batteries chargées.

Cette solution augmente la qualité de fonctionnement des équipements. Dans les régions où l’électricité est souvent coupée, ou dans les habitations situées dans des zones où règne un temps nuageux, cette option fonctionne très efficacement.

Examen des modèles d'onduleurs

Les convertisseurs pour panneaux solaires sont produits par de nombreux fabricants, nationaux et étrangers. Tous les équipements ont des caractéristiques, des niveaux de qualité, leur propre ensemble de fonctions et de capacités techniques.

Onduleurs de fabricants nationaux

Une large gamme de ces produits d'une puissance de 800 à 1 200 W est produite par le fabricant russe MAP Energia.

L'entreprise produit plusieurs gammes d'onduleurs :

1. Onduleurs à onde sinusoïdale avec une forme d'onde sinusoïdale pure - SIN MAP.
2. Convertisseurs sinusoïdaux avec fonction de sélection d'énergie supplémentaire à partir des batteries - MAP HYBRID.
3. Onduleurs triphasés - MAP HYBRID 3 phases.

Les onduleurs produits par cette société peuvent charger tous les types de batteries. Pour cela ils ont Chargeur haute puissance.

La réalisation de l'entreprise est un onduleur d'une puissance record de 20 kW, capable de supporter la charge la plus élevée de 25 kW. Ce modèle peut fournir une alimentation fiable à un grand bâtiment résidentiel doté de nombreux équipements.

Les onduleurs MAP Energia sont utilisés non seulement dans les ménages privés, mais également dans de nombreuses industries. Ils sont utilisés en médecine, dans la construction et dans les stations météorologiques.

Variateurs Schneider Electric Conext

La société française Schneider Electric produit des onduleurs dotés de caractéristiques de haute performance qui leur permettent d'être utilisés dans différents climats.

Le revêtement hautement résistant à la corrosion du boîtier lui permet de passer avec succès les tests au brouillard salin. Ils sont destinés aux panneaux solaires installés aussi bien sur les toits des chalets privés que des immeubles d'habitation.

Le constructeur vérifie la fiabilité de ses équipements à l’aide de différentes méthodes et tests. Les onduleurs Conext sont conçus sans condensateurs électrochimiques, ce qui garantit un fonctionnement à long terme.

Les onduleurs Conext, même aux charges maximales, ont un rendement de 97,5 %.Certains modèles sont équipés d'un répartiteur, il n'est donc pas nécessaire d'installer un tableau électrique externe

Une large gamme de produits vous permet de choisir le modèle approprié pour les systèmes solaires d'une puissance de 3 à 20 kW.

Onduleurs de TBS Electronics

Cette entreprise néerlandaise, présente sur le marché depuis 1996, produit des convertisseurs sinusoïdaux de faible et de forte puissance pour les panneaux solaires Poversine avec une puissance nominale de 175 à 3 500 W.

La photo montre un modèle de l'onduleur professionnel Powersine PS3500-24. Il peut être utilisé pour fournir une alimentation continue aux chaudières de chauffage, aux pompes, aux ordinateurs et à d’autres petites charges. Il est équipé d'une électronique fiable, d'un boîtier métallique très résistant

La gamme Powersine se caractérise par une onde sinusoïdale très pure en sortie, de sorte que l'utilisation de ces onduleurs garantit un fonctionnement compétent et à long terme des appareils très sensibles. L'équipement est équipé d'une protection contre les courts-circuits, les surtensions et les surcharges. Avec ces onduleurs, vous pouvez faire fonctionner des charges jusqu'à 500 V avec une force de démarrage des dizaines de fois supérieure à la puissance nominale.

Onduleurs réseau Kostal

L'entreprise produit des onduleurs innovants de haute qualité d'une puissance de 1,5 à 20 kW, monophasés et triphasés. La conception comprend un interrupteur CA automatique, des trackers MPP, un moniteur, un compteur S0 et de nombreuses autres options en standard. Tout cela permet d'implémenter l'onduleur dans le système « maison intelligente ».

Les onduleurs Kostal sont faciles à utiliser et à installer. Le panneau intégré est informatif et clair, vous permet de surveiller son fonctionnement

En raison de la haute qualité du matériau du boîtier, le convertisseur est installé aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur de la maison.L'assemblage est réalisé en Europe, la qualité répond donc aux normes européennes. Garantie constructeur - 5 ans.

Onduleurs ABi-Solar de Taïwan

Ces onduleurs, fabriqués à Taiwan, sont représentés sur notre marché par une série de convertisseurs autonomes SL/SLP, des onduleurs hybrides autonomes (NTH) et une gamme d'hybrides HT.

Les convertisseurs autonomes sont équipés de contrôleurs de charge à partir de panneaux solaires. Cet équipement est doté d'une triple fonctionnalité : il fonctionne comme un onduleur, un contrôleur et un chargeur.

La conception comprend un écran à cristaux liquides qui vous permet de contrôler les principaux paramètres du système solaire. Le rendement des onduleurs SL/SLP est d'environ 93 %. Les modèles SLP sont dotés d'une protection contre la poussière.

L'option économique comprend un onduleur de la nouvelle série ABi-Solar HTP. Cela ne fonctionne que s'il y a une batterie. La série NT est particulièrement populaire, qui comprend des onduleurs hybrides monophasés et triphasés avec une excellente qualité de fabrication.

Les convertisseurs SL0912 et SL1524 sont également économiques. Ils fonctionnent selon 2 modes - alimentation électrique sans interruption domestique et avec panneaux solaires. Ils disposent de 2 modes de maintien de tension : de 180 à 260V et de 100 à 300V.

Le deuxième mode permet d'augmenter la durée de vie de la batterie grâce à une utilisation moindre, mais ne peut alimenter que des équipements peu sensibles à la qualité de l'électricité.

L'onduleur ABi-Solar SL 1012 PWM a une puissance de 800 V. Le courant de sortie a une onde sinusoïdale non modifiée. Peut être utilisé pour la vente d’électricité produite par des panneaux solaires à un tarif « vert »

Les onduleurs ABi-Solar permettent d'augmenter la plage de température de fonctionnement batteries et automatiser le processus de charge-décharge.

Onduleurs de réseau de GoodWE

Cette entreprise chinoise produit des onduleurs de réseau de différentes capacités et les commercialise à bas prix. L'onduleur est accompagné d'un programme spécial qui permet de calculer le système solaire, en tenant compte de l'emplacement des panneaux solaires par rapport aux points cardinaux et autres repères.

Il est possible de surveiller le fonctionnement du convertisseur via une tablette ou un smartphone, mais vous devrez d'abord installer une application spécialement conçue basée sur le système d'exploitation Android.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Ici, le responsable de l'entreprise vendeuse explique les principes de choix d'un onduleur :

Cette vidéo aborde la question de la connexion d'un onduleur :

L'onduleur photovoltaïque, en tant que partie intégrante de l'installation solaire, vous permet d'être totalement indépendant de l'alimentation électrique centralisée et de la hausse des prix des fluides électriques.

Les systèmes intelligents qui incluent un convertisseur de réseau rendent la consommation d'énergie accessible, fiable et gérable. Dans le même temps, le confort de la maison n’est en aucun cas perturbé.

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