FAQ
Qu’est ce qu’un système décentralisé Solaredge ?
Le fonctionnement est simple. D’une part le MPPT est décentralisé, la recherche du point de puissance maximale est assurée individuellement pour chaque panneau à l’aide d’une Powerbox. D’autre part l’onduleur est simplifié, il est constitué d’un convertisseur DC/AC optimisé pour travailler à tension constante.
Le système est donc constitué de deux composants importants (la Powerbox et l’onduleur Solaredge). De plus, l’onduleur est équipé d’un monitoring qui collecte les données envoyées par les Powerbox. Ces données sont ensuite analysées par ce même composant de l’onduleur et elles sont ensuite consultables via un ordinateur.
Les avantages de travailler avec un système décentralisé sont les suivants :
- La limite maximale du nombre de modules par boucle est plus élevée.
- L’absence de pertes dues à l’ombrage partiel.
- L’absence de pertes dues à la différence d’orientation des panneaux.
- L’identification des pannes est plus aisée sur l’ensemble de l’installation.
- Le maintien des Powerbox en tension de sécurité de 1 Volt lors de la pose et de la maintenance de l’installation photovoltaïque.
- La diminution des pertes d’énergie, appelée « perte MPPT dynamique », grâce à la recherche plus rapide du MPP.
- Un système antivol permettant d’avertir l’utilisateur, si un module est volé. De plus le module volé est inutilisable avec un autre onduleur que celui pour lequel il a été enregistré.
CONSEILS
Dans une installation où il est difficile d’éviter d’avoir de l’ombre sur les panneaux, il est plus judicieux d’opter pour un système décentralisé Solaredge. Les schémas ci-dessous montrent l’efficacité du système Solaredge par rapport à un onduleur standard lorsque de l’ombre se porte sur un des modules du champ photovoltaïque.
Principe de fonctionnement d’un l’onduleur centralisé sous l’influence de l’ombrage :
Principe de fonctionnement de l’onduleur décentralisé Solaredge et des Power Box sous l’effet de l’ombrage :
Quelle est la différence entre un onduleur avec ou sans transformateur?
Dans un onduleur, un convertisseur permet d’adapter sa tension à celle du réseau. Lorsque l’onduleur est muni d’un transformateur, celui-ci permet d’avoir une isolation galvanique entre l’entrée et la sortie de l’onduleur. L’isolation galvanique permet d’éviter une injection de courant continu dans le réseau.
Par contre, le transformateur engendre des pertes. Donc, ce système a un rendement moins élevé (perte du rendement de l’ordre de 1 à 2%) que le système sans transformateur.
L’onduleur avec un transformateur est plus lourd et plus volumineux sauf pour l’onduleur possédant un transformateur travaillant à hautes fréquences. Le transformateur haute fréquence permet d’obtenir des petites dimensions et un poids réduit.
Les onduleurs d’une technologie sans transformateur sont également autorisés sur le réseau pour autant qu’ils garantissent ne jamais injecter un courant continu supérieur à 1% de la valeur nominale ou s’ils disposent d’un système de surveillance contre l’injection CC. Ce dernier désactive l’onduleur en moins de 0,2 seconde lorsque le courant continu dépasse la valeur seuil fixée à 1% du courant nominal.
Qu’est ce que le « dérating » en température de l’onduleur ?
Le « dérating » est la réduction de la puissance d’entrée à l’onduleur lorsque la température critique de celui-ci est atteinte. Au dessus de la température critique, l’onduleur se coupe si sa température continue d’augmenter.
Le « dérating » n’a pas d’impact négatif sur l’onduleur. Cependant, certains points doivent être vérifiés si celui-ci est trop fréquent.
Conseils
Votre onduleur atteint régulièrement sa température critique :
- Vérifier si le sous-dimensionnement de l’onduleur n’est pas trop important
- Vérifier le bon rôle du système de refroidissement de l’onduleur
Pourquoi l’onduleur a un système de refroidissement ?
Un système d’évacuation de la chaleur permet de protéger les composants semi-conducteurs sensibles de l’onduleur contre la surchauffe.
Il existe deux types de système de refroidissement :
• Passif :à l’aide d’un convecteur
• Actif : à l’aide d’un ventilateur
Il faut toujours permettre une bonne circulation de l’air à l’intérieur et autour de l’onduleur.
Exemple d’une installation de plusieurs onduleurs Power-One avec un système de refroidissement passif.
Les onduleurs sont placés l’un à côté de l’autre pour favoriser une circulation d’air de bas en haut.
Conseils
Règles de bonne pratique afin d’éviter un échauffement de l’onduleur :
- Eviter que les ouvertures d’évacuation et d’entrée d’air soient obstruées
- Respecter les prescriptions requises dans le manuel d’installation pour l’emplacement de votre onduleur (distances minimales recommandées entre les différents obstacles et les onduleurs)
- Installer l’onduleur dans un endroit frais qui ne présente pas de variation brusque de température
- Ne pas installer un onduleur dans un endroit exposé au soleil
- Vérifier que le système de refroidissement ne soit pas encrassé
- Avec une installation de plusieurs onduleurs, éviter que l’évacuation de la chaleur d’un onduleur soit en vis-à-vis de l’entrée d’air d’un autre.
Qu’est ce que la tension d’accroche de l’onduleur ?
Lors de la mise en tension de la boucle équivaut à la somme des tensions de chaque panneau tandis que le courant est égal au courant circulant à travers un seul panneau.
La tension d’accroche est la tension minimale en-dessous de laquelle l’onduleur ne pourra pas se mettre en fonctionnement.
Lorsque la tension délivrée par les panneaux est trop faible, c'est-à-dire en dessous de la tension d’accroche, l’onduleur ne fonctionne pas. Cela se produit quand la température des modules est trop élevée ou que l’irradiance est pratiquement nulle.
Qu’est ce qu’un onduleur multi-tracker ?
Il est composé par:
- Plusieurs MPPT permettant un meilleur rendement du champ photovoltaïque
- Un transformateur côté courant continu par MPPT
- Un convertisseur de courant continu en courant alternatif
- Un transformateur (présent en fonction de la technologie)
- Une protection de découplage
Ce schéma représente un onduleur multi-tracker sans transformateur :
Qu’est ce qu’un onduleur mono-tracker ?
Il est composé par:
- Un système unique pour trouver le point de puissance maximum (MPPT) du champ photovoltaïque
- Un convertisseur de courant continu en courant alternatif
- Un transformateur (présent en fonction de la technologie)
- Une protection de découplage
Ce schéma représente un onduleur mono-tracker avec transformateur :
Qu’est ce que la recherche du point de puissance maximale ou MPPT (maximum power point) ?
Le tracker compris dans l’onduleur recherche le point de fonctionnement optimal pour garantir une production de puissance électrique maximale. La méthode consiste à définir une tension (UMPP) et une intensité (IMPP) pour obtenir une puissance maximale(PMPP).
Situation du point de puissance optimal sur la courbe caractéristique du panneau PV :
Le point de puissance maximum varie en permanence en fonction de la quantité de lumière reçue (irradiation) et de la température. Le point de fonctionnement optimum dépend donc d'une recherche continue de ce point maximum. Ce rôle est assuré par le MPPT (le tracker du point MPP) inclus dans chaque onduleur centralisé.
Conseils
Si le dimensionnement, la configuration des lieux et de l’onduleur le permettent, il est préférable d’utiliser tous les MPPT disponibles pour obtenir un meilleur rendement de l’installation.
Qu’est ce qu’un onduleur ?
L’onduleur est défini comme un appareil permettant de convertir le courant continu en courant alternatif. Ses principales fonctions sont :
- La recherche du point de puissance maximum (MPP) par rapport à la tension et l’intensité fournies par les panneaux ;
- La transformation du courant continu en courant alternatif de même caractéristique que le réseau ;
- La synchronisation avec le réseau pour pouvoir permettre l’injection du courant.
- Le découplage automatique du réseau (l’onduleur se coupe quand le réseau est hors tension)
Quelle est l’influence de l’ombrage ?
Shadow on part of the photovoltaic panel decreases the electrical production of the panel. The photovoltaic cells are connected in series. The cell which is in the shade will impose its low current on the remainder of the photovoltaic module. This cell is in danger of being damaged by overheating. To protect the cells against shade, bypass diodes are used.
Shadow on the modules must be avoided as much as possible. It is therefore necessary to examine the shade in order to arrange the panels so that the fewest possible rows of cells are affected by shadow.
In the diagram below, it is possible to prevent all of the cells’ electricity production from being affected by shade. The panels must be arranged so that the bypass diodes can fulfil their purpose by allowing the current to pass beyond the cells which are in the shade.
In the panel on the left of the diagram, the arrangement means that all the bypass diodes are operating and no current can be produced. On the other hand, at the right of the diagram only the cells in the shade are bypassed.
Behaviour of the bypass diodes when affected by shade :
Quels sont les paramètres à respecter lors de l’injection sur le réseau ?
Avant de pouvoir se raccorder au réseau, vous devez demander l’accord à votre gestionnaire de réseau (GRD) afin de fixer les caractéristiques et le mode d’alimentation de votre raccordement.
Si vous ne connaissez pas votre GRD en Belgique, vous pouvez le retrouver en suivant le lien correspondant à votre région :
- Région Bruxelles-Capitale : www.brugel.be
- Région Flamande : www.vreg.be
- Région Wallonne : www.cwape.be
PARAMETRES DE L’INJECTION AU RESEAU
L’onduleur doit transmettre au réseau un courant électrique conforme aux réglementations de la norme DIN VDE 0126. Si ces paramètres ne sont pas respectés la protection de découplage au réseau se déclenche. L’onduleur vérifie à chaque instant les caractéristiques suivantes du réseau :
- L’intensité
- La tension
- La fréquence
- La forme de l’onde
- L’état du réseau
Les valeurs limites de la tension ainsi que la fréquence sont spécifiques pour chaque pays.
Reportez-vous au tableau ci-dessous concernant les paramètres lors de l’injection au réseau à respecter suivant les réglementations en vigueur dans votre pays*:
*Les valeurs ci-dessus peuvent différer. C’est pourquoi il est conseillé de prendre contact avec votre gestionnaire de réseau (GRD) pour plus informations.
PUISSANCE MAXIMALE
En Belgique, dans le cas d’un raccordement monophasé, la puissance maximale de l’installation de production décentralisée est de 5kVA, sauf mention contraire de votre GRD.
Toujours pour la Belgique, dans le cas d’un raccordement triphasé(ou multi-phases) chez le particulier, la puissance maximale AC de cette installation ne peut pas dépasser 10 kVA. Avec ce type de raccordement, il faut respecter la répartition de la puissance de l’installation entre les différentes phases. Le déséquilibre de production entre les phases, c’est-à-dire la différence de courant la plus élevée entre deux couples de phases, doit être au maximum de 21,7 Ampères (cela représente une puissance de 5kW avec un cos phi égal à 1).
LONGUEUR MAXIMALE DU CABLE AC
La longueur du câble côté AC, entre l’onduleur et le réseau, doit être la plus courte possible et le diamètre de ce même câble doit être adapté à l’intensité de courant. Ceci permet de limiter les pertes par effet joule.
Il est conseillé de dimensionner le câble de telle manière que la perte ne dépasse pas 1% de la puissance nominale injectée par l’onduleur.
Vous pouvez vous reportez au tableau ci-dessous pour déterminer la longueur maximale du câble en fonction de la section du conducteur et de la puissance d’injection de votre onduleur. Ce tableau est valable pour les onduleurs raccordés sur le réseau monophasé:
Longueur maximale de câble côté AC pour une perte de puissance ne dépassant pas 1% :
CHOIX DE L’ONDULEUR
Le choix de votre onduleur est fonction du type de réseau sur lequel votre installation photovoltaïque sera raccordée.
Rapportez-vous au tableau suivant pour connaître la compatibilité de nos onduleurs avec votre réseau :
CONSEILS
Si vous avez des problèmes de connexion au réseau :
- Demandez à l’opérateur du réseau si celui-ci est hors tension pour des raisons de maintenance ou s’il existe une industrie proche du site absorbant une importante quantité de courant de manière irrégulière.
- Vérifiez la longueur du câble côté AC et son diamètre.
Quelle est l’Influence de l’ensoleillement sur l’onduleur ?
La puissance produit par un module photovoltaïque est proportionnel à l’irradiance reçue. L’irradiance est la puissance du rayonnement solaire reçu. La puissance du rayonnement solaire sur la terre est de l’ordre de 1000 W/m ² par temps ensoleillé. Le flux lumineux varie en fonction de la nébulosité du ciel, de la pollution présente dans l’atmosphère et des poussières sur les panneaux.
L’intensité des panneaux photovoltaïques va fortement chuter lorsque le ciel sera couvert et donc la puissance dégagée par les panneaux sera plus faible. Par contre, La tension diminue faiblement lorsque l’irradiance tombe à des valeurs très basses.
Comportement du module PV monocristallin DS Solar de 245W en fonction de l’ensoleillement pour une température de 25°C :
Irradiance selon la nébulosité du ciel :
Quelle est l’Influence de la température des modules sur l’onduleur ?
A irradiation égale, la tension d’un capteur varie avec la température. La tension est inversement proportionnelle à la température. En effet, plus la température diminue et plus la tension va augmenter. Un ensoleillement par temps froid risque de créer une surtension pour un onduleur mal dimensionné. Il est donc important de prendre en compte cette variation pour choisir le bon onduleur.
Le champ photovoltaïque et le raccordement du système doivent être configurés de façon à ce que la tension à l’entrée de l’onduleur soit inférieure à la tension maximale.
La tension aux bornes du panneau photovoltaïque est donc conditionnée par la température au niveau de ce même panneau (la tension augmente quand la température s’abaisse). Il faut s'assurer que la température minimale estimée pour l’installation n’oblige pas les panneaux à dépasser la limite maximale de tension de l’onduleur.
Comportement du module PV monocristallin DS Solar de 245W en fonction de la température pour une irradiance de 1000W/m² :
Qu’est ce que les conditions STC (Standard Test Conditions) ?
Ce sont les conditions normales d’essais en laboratoire. Elles permettent de comparer la puissance de différents panneaux photovoltaïque.
Ces conditions sont :
• Un rayonnement de 1000 W/m²
• Une température ambiante de 25 °C
• Un air mass* (AM) de 1,5
*L’air mass correspond au rapport entre la distance parcourue, à travers l’atmosphère, par le rayonnement solaire pour atteindre le sol et la distance correspondant à l’épaisseur de l’atmosphère à la verticale du lieu considéré.
Facteur de l’air mass en fonction de l’inclinaison du soleil :
Comment dimensionner mon installation PV ?
Pour pouvoir correctement dimensionner un onduleur, on doit tenir compte de la puissance, de la tension et du courant du champ photovoltaïque.
- Le rapport de la puissance maximale d’entrée de l'onduleur sur la puissance du champ photovoltaïque doit être proche de 1 (soit 100%). On pourra sous-dimensionner l’onduleur lorsque le champ photovoltaïque est mal orienté et que l’on sait que l’on aura rarement des conditions optimums.
- Il est important de vérifier si la tension de l’ensemble des modules photovoltaïques est comprise dans la plage de tension de l’onduleur. Pour cela, on calcule la tension maximale et minimale des panneaux sur base des données de leurs fiches techniques. La plage de tension des panneaux est vérifiée pour des températures extrêmes de la région considérée.
- On doit également s’assurer que le courant maximal de chaque boucle ne dépasse pas la capacité de l’onduleur.
Quel matériel doit-on utiliser pour le câblage solaire?
CABLES DC
Les câbles pour le courant continu relient les panneaux entre eux ainsi que les panneaux à l’onduleur. Ils sont prévus pour un usage extérieur et doivent donc résister aux températures allant de -20°C à 80°C ainsi qu’au rayon ultra violet tout en restants légers et maniable.
De plus, ces câbles doivent garantir une durée de vie minimum de 30 ans tout en minimisant les pertes d’énergies.
Au niveau de la sécurité des personnes et de la sécurité incendie, il est nécessaire d’utiliser le matériel adéquat.
La manipulation du courant continu n’est pas à prendre à la légère. Les risques d’électrocution du courant continu sont bien présent et même plus dangereux que le courant alternatif. Il est impossible de pouvoir se dégager seul de la source de courant car contrairement au courant alternatif le courant continu ne change pas alternativement de polarité plusieurs fois par seconde. Lorsque le courant continu traverse le corps, l’excitation des muscles est deux à trois fois supérieure à une électrisation avec le courant alternative.
Il existe un risque plus important de crée un arc électrique entre deux phases avec le courant continu qu’avec le courant alternatif. Il faut donc veiller à placer soigneusement les câbles sans les endommager. C’est pourquoi, chaque conducteur est équipé d’une double isolation et les câbles de polarité différente ne peuvent pas se trouver dans une même gaine.
Si un incendie se déclare, Les câbles ont une qualité ignifuge pour éviter la propagation des flammes de plus ils n’émettent ni de gaz toxiques ni de gaz corrosif.
CONNECTEUR DC
Les câbles solaires sont reliés entre eux à l’aide de fiches spéciales.
Nous utilisons des connecteurs solaires sûrs et faciles d’utilisation, tel que les fiches Multi-Contact.
Lors de la commande d’une fiche solaire, Il est important de préciser de quel type d’embout on parle pour éviter les confusions.
Par exemple, les fiches MC4 sont constituées d’un embout en matière plastique permettent de maintenir et d’isoler la connexion entre les deux câbles. Si l’embout extérieur est mâle, la cosse dans la fiche (embout du conducteur) est femelle. L’autre connecteur qui a une connexion extérieure femelle, a donc une cosse mâle.
Qu’est ce que le facteur de puissance (cos phi) ?
Le facteur de puissance représente la valeur du déphasage angulaire entre la tension et l'intensité du courant dans un circuit alternatif
Formule de puissance pour le circuit alternatif :
P = U x I x cos (phi)
Dans un réseau alternatif, la puissance apparente est exprimée en VA (volt-ampère). Elle est constituée de la puissance active et la puissance réactive. Cependant, c’est la puissance active (puissance wattée) qui fournit à l’appareil l’énergie nécessaire pour être transformée en énergie mécanique et en chaleur. La puissance réactive s'exprime en VAR, abréviation de "volt-ampère-réactif". Les appareils nécessitant un champ magnétique vont absorber une intensité réactive supplémentaire pour créer ce champ. Ce courant réactif est déphasé de 90° en arrière par rapport au courant actif et va donc générer de la puissance réactive non désirée et source d’une consommation excessive. Finalement, seule la puissance apparente sera visible et le cos phi est la mesure du déphasage entre la puissance apparente et la puissance active réellement nécessaire au fonctionnement de l’appareil.
Le facteur de puissance renseigne sur la qualité de ce réseau et donc de la répartition de ces puissances.
Le cos phi doit être le plus proche de 1 car plus le cos phi sera petit et plus la puissance apparente fournie devra être importante pour une même puissance active voulue.
La fédération des gestionnaires de réseaux d’électricité et de gaz en Belgique indique dans sa prescription que le facteur de puissance doit être compris entre 0,8 et 1, sauf si une dérogation est accordée par le GRD.
Est-ce que mon installation électrique est conforme ?
La personne souhaitant mettre une installation photovoltaïque doit avoir une installation électrique conforme. L’installation électrique doit être contrôlée par un organisme agréé. L’organisme de contrôle vérifie d’une part si la résistance de la mise à la de terre est inférieure à 30 ohms et d’autre part si l’installation électrique a un bon isolement.
Conseils
Il existe un risque d’électrocution lorsqu’un défaut de terre est repéré par l’onduleur! Le dépannage sur l’installation doit être traité par un technicien spécialisé.
Si un défaut d’isolement est repéré par l’onduleur, celui-ci est peut-être dû à deux facteurs dans l’installation photovoltaïque.
a) Le câblage :
• Vérifiez que les fiches sont bien serties.
• Vérifiez qu’aucune fiche ne traîne dans l’eau.
b) Le panneau :
• Vérifiez si le panneau n’a pas de défaut d’étanchéité (présence d’humidité ou d’eau dans le module solaire).
• Vérifiez si le panneau n’a aucun défaut apparent de connexion (contact entre le cadre en aluminium et le busbar).
Comment reconnaître le réseau domestique ?
Vous pouvez facilement reconnaître le type de réseau domestique à l’aide d’un voltmètre. Placez votre voltmètre entre une phase et la terre. Si vous obtenez une tension de 220 volts ou 0 volt, votre réseau domestique est un réseau monophasé. Si votre voltmètre indique une tension significativement différente à 220 volts, votre réseau est un réseau biphasé.
Identification du réseau domestique :
Quels sont les types de réseau électrique ?
Il existe différents types de réseaux électriques en Belgique. Il faut vérifier que l’onduleur est bien compatible avec le réseau du bâtiment.
1. Le réseau triphasé et biphasé
a) Le réseau triphasé
Il est constitué de trois fils. Ce sont phases dont la tension entre chaque couple de phase est de 230 Volts.
b) Le réseau biphasé
Il est constitué de deux phases du réseau triphasé différentes l’une de l’autre.
2. Le réseau tétra-polaire et monophasé
a) Le réseau tétra-polaire
Le réseau tétra-polaire ou réseau triphasé avec neutre est constitué de quatre fils (3 phases + neutre). Trois des quatre fils sont des phases dont la tension entre chaque couple de phase est de 400 Volts et la tension entre une des phases et le neutre est de 230 volts.
b) Le réseau monophasé
Il est toujours constitué d’un neutre est d’une des phases du réseau tétra-polaire pour obtenir une tension entre les câbles de 230 Volts.
Comment mesurer un courant ?
Risque de destruction de l'appareil de mesure par des courants trop élevées !
- Utilisez uniquement des appareils de mesure avec une plage de courant d’entrée adaptée.
La mesure du courant électrique est fortement influencée par l’irradiance !
- Mesurez l’intensité du courant par ciel dégagé. Il est conseillé de mesurer également l’irradiance durant la mesure de courant.
Risque d'électrocution
- Prenez les mesures de sécurité nécessaire pour la manipulation des câbles.
1. Mesure d’un courant ISC
Le courant ISC est le courant mesuré en court-circuit. Pour mesurer ce courant, on débranche les câbles de l’onduleur pour pouvoir les relier au multimètre. On choisit, sur le menu de l’appareil, la mesure de courant côté continu. Ensuite, on relie un câble à l’entrée COM et l’autre à l’entrée A (utilisation de l’appareil en Ampèremètre). Cette mesure est à effectuer pour chaque entrée de l’onduleur.
Méthode de mesure de l’intensité ISC
2. Mesure d’un courant IMPP stroom
Le courant IMPP est le courant mesuré en fonctionnement. Ce courant est mesuré en plaçant le multimètre en série. On choisit sur le menu de l’appareil, la mesure de courant coté continu. Cette mesure est à effectuer pour chaque entrée de l’onduleur.
Méthode de mesure de l’intensité IMPP
Comment mesurer une tension ?
Risque de destruction de l'appareil de mesure par des tensions trop élevées !
- Utilisez uniquement des appareils de mesure avec une plage de tension adaptée
Risque d'électrocution
- Prenez les mesures de sécurité nécessaire pour la manipulation des câbles.
1. Mesure de la tension VOC
La tension VOC est la tension mesurée en circuit ouvert. Pour mesurer cette tension, on débranche les câbles reliés à l’onduleur pour les placer correctement sur le multimètre. On sélectionne, sur le menu de l’appareil, la mesure de tension côté continu. Ensuite, on relie un câble à l’entrée COM et l’autre câble à l’entrée V (utilisation de l’appareil en voltmètre). Cette mesure est à effectuer pour chaque entrée de l’onduleur.
Méthode de mesure de la tension VOC
2. Mesure de la tension VMPP
La tension VMPP est la tension mesurée en fonctionnement. Pour mesurer cette tension, on branche en parallèle le multimètre et l’onduleur à l’aide de broches de dérivation ou sur l’une des entrées libre de l’onduleur. Attention, si on utilise cette dernière méthode, on doit effectuer la mesure sur le même MPPT de l’onduleur. Les raccordements se font de la même manière sur le multimètre que pour la mesure de la tension VOC. Cette mesure est à effectuer pour chaque entrée de l’onduleur.
Méthode de mesure de la tension VMPP à l’aide de broches de dérivation
Ci-dessous, les broche de dérivation de type MC4 pour la mise en parallèle des boucles.
Méthode de mesure de tension VMPP par la mise en parallèle sur une entrée libre
Qu’est ce que la mise en parallèle ?
Pour deux boucles mises en parallèle, l’intensité du courant est la somme des intensités des courants circulants dans chaque boucles par contre la tension des boucles est égale à la tension aux bornes de chaque boucle.
Qu’est ce que la mise en série ?
Lors de la mise en série de la boucle, la tension de celle-ci équivaut à la somme des tensions de chaque panneau. Le courant circulant est définit par le panneau produisant le moins de courant électrique.
