EXEMPLE TECHNOLOGIE MONOCRISTALLINE (Art. SP100) ET TECHNOLOGIE DE BARDEAUX (Art. SP100ST)

Montage standard de cellules solaires avec connecteurs ce qui permet déjà d’obtenir une tension de marche à vide d’environ 45 à 50 V avec deux panneaux. On voit bien ici que, quels que soient l’intensité et le rayonnement solaires, un montage en série permet d’obtenir bien plus de tension qu’un montage en parallèle pour produire de l’électricité afin de charger la batterie.

Avantages du montage en parallèle

• Extension flexible, par exemple avec des panneaux solaires pliants portables

• Possibilité de combiner des modules avec différentes intensités (IMPP)

Inconvénients du montage en parallèle

• Câblage plus fastidieux (connecteurs en Y) que pour le montage en série

• Intensité plus élevée qu’avec le montage en série, donc potentiellement plus de pertes

• Câbles de plus grande section éventuellement nécessaires en raison de l’intensité plus élevée qu’avec le montage en série

• Plus sensible aux ombrages partiels que le montage en série (car tension plus faible)

• Seuls des modules de même tension (VOC) doivent être utilisés! (une différence de tension causée par l’utilisation de modules n’ayant pas la même tension provoque une différence de puissance, qui se transforme en chaleur dans le plus faible de ces modules et risque, dans le pire des cas, de détruire le module en question)

Avantages du montage en série

• Câblage plus simple que le montage en parallèle

• Extension facile, sans avoir à tirer de nouveaux câbles

• Possibilité d’utiliser des câbles de section inférieure par rapport au montage en parallèle

• Régulateur de charge efficace même avec moins de lumière grâce à la tension plus élevée qu’avec le montage en parallèle

• Moins sensible aux ombrages partiels que le montage en parallèle (à condition que des diodes de dérivation soient montées dans les panneaux solaires)

Faits Et Chiffres

Avec un montage en série, les tensions s’additionnent et l’intensité reste la même.

Avec un montage en parallèle, l’intensité s’additionne et la tension reste la même.

La puissance en watts est toujours additionnée.

Inconvénients du montage en série

• Plus la tension est élevée, plus les régulateurs de charge solaires sont chers.

• Seuls des modules de même intensité (IMPP) doivent être utilisés!

Sur les systèmes de grande taille, il est possible de combiner le montage en série et le montage en parallèle afin de générer plus de courant tout en empêchant la tension d’être trop élevée.

Détermination du régulateur de charge

Il faut également déterminer la puissance du régulateur de charge. Celle-ci dépend du nombre de modules solaires et du type de montage (en série ou en parallèle). La règle d’or est la suivante: il faut toujours avoir un régulateur capable de traiter les données de performance des modules solaires. Les données de performance sont renseignées sur la fiche technique ou sur l’étiquette placée à l’arrière du module: elle indique la tension de marche à vide (VOC = voltage open circuit) et l’intensité en ampères (IMPP = intensity maximum power point).

Exemple du panneau solaire Mono de Victron de 175 W: VOC: 23.7 V, IMPP: 9.03 A. Lors du choix du régulateur, il convient d’ajouter environ 20 pour cent à ces valeurs, car celles-ci évoluent en fonction de la température extérieure.

Si un seul module solaire est utilisé, comme dans l’exemple, le régulateur doit pouvoir traiter environ 29 V et 11 A.

Chez Victron, la première valeur (75) représente la tension (V) maximale, et la deuxième (15) l’intensité (A) maximale. (Art. MPPT7515)

Si deux modules ou plus sont utilisés et montés en série, les tensions de marche à vide des modules doivent être additionnées. Il convient ici de veiller à ce que la somme des tensions ne dépasse pas la valeur maximale du régulateur de charge, sinon celui-ci sera détruit. Cela n’a aucune importance pour la grandeur en A (intensité), car le régulateur réduit celle-ci lorsqu’elle est trop élevée.

Exemple – Deux modules de 175 W montés en série: VOC: 23.7 V, IMPP: 9.03 A = VOC: 47.4 V , IMPP: 9.03 A. Avec trois modules, la tension est de 71.1 V. Le régulateur MPPT75/10 de Victron serait suffisant en théorie, mais comme mentionné ci-contre, il faut choisir des données de performance supérieures d’environ 20 pour cent. En effet, à −10 °C, la tension de marche à vide des trois modules montés en série augmente jusqu’à 79.8 V

Cette augmentation est due au coefficient de température, équivalent à environ −0.4 pour cent par degré Celsius pour les modules photovoltaïques cristallins. La puissance nominale des modules est mesurée à une température ambiante de 25 °C et avec un rayonnement solaire de 1’000 W/m 2 Si la température augmente d’1 degré Celsius, la puissance du module baisse de 0.4 pour cent. Inversement, la puissance augmente de la même manière si la température baisse. Convertie en tension, cette fluctuation correspond à 0.2 à 0.3 V par degré Celsius.

Deux modules solaires montés en série sur l’EF Delta 2 (attention: respecter la tension d’entrée maximale!)

Stations électriques portables d’EcoFlow

Les batteries portables, ces sources d’électricité transportables et aux utilisations multiples, sont des outils pratiques au quotidien et pour les loisirs. Elles peuvent aussi être utilisées au travail, par exemple dans des ateliers mobiles. En fonction de la taille et de la capacité de la batterie au lithium intégrée à la station électrique portable et de la puissance de son onduleur sinusoïdal, le dispositif peut charger des téléphones portables ou même faire fonctionner des installations de soudage (exemple EcoFlow: modèles de 500 Wh à 3’600 Wh).

La batterie portable est principalement rechargée avec 230 VAC, sur la prise électrique de la maison ou de l’atelier. Il est également possible de la recharger à l’énergie solaire. On utilise pour cela la prise électrique de type XT60, disponible sur tous les modèles. En outre, on peut brancher plusieurs modules solaires à la station électrique portable au moyen d’un adaptateur (de MC4 sur XT60).

Le manuel de l’appareil concerné indique combien de modules peuvent être branchés et comment les commuter entre eux. Exemple EcoFlow modèle Delta 2: les spécifications techniques indiquent ici: entrées > chargeur solaire > 1160 V, max. 15 A, max. 500 W.

Mais que signifient ces valeurs? Il est certain que la tension d’entrée ne doit pas être dépassée au risque de détruire le régulateur. Un montage en série est toutefois judicieux pour les raisons mentionnées plus haut. Il convient de consulter les données de performance des modules solaires envisagés. Comme une puissance aussi élevée que possible garantit un chargement plus rapide, et comme EcoFlow autorise dans cet exemple jusqu’à 500 W de puissance solaire, le choix est simplifié. On pourrait brancher le module le plus puissant de 400 W (article EFSolar/400 W). La tension de marche à vide correspondrait alors à 48 V et l’IMPP à 9.8 A, ce qui respecte les valeurs d’EcoFlow. Il serait même possible de brancher deux modules en parallèle, car la tension resterait à 48 V et l’intensité s’additionnerait pour atteindre 19.6 A. L’excédent de puissance serait écrêté par le régulateur. Un montage de deux modules en série ne fonctionnerait pas, car la tension atteindrait alors 96 V, ce qui dépasse nettement la limite de 60 V.

Voici comment monter des diodes de dérivation dans un module solaire – en cas d’ombrage partiel, le panneau solaire peut continuer à produire de l’électricité.

Une solution alternative consisterait à utiliser deux modules d’une puissance inférieure, montés en série avec une tension de marche à vide logiquement plus basse.

Si vous avez d’autres questions concernant les installations photovoltaïques ou le génie électrique, n’hésitez pas à nous contacter. ®

Conseil

Le site Internet de Victron dispose d’un calculateur MPPT permettant de représenter différentes combinaisons. Comme résultat, le calculateur propose des régulateurs de charge solaire adaptés: https://www.victronenergy.com/mppt-calculator