L’utilisation de panneaux solaires pour la production d’énergie électrique est recommandée pour réduire l’empreinte carbone. Bien installer ses panneaux solaires est un facteur déterminant pour optimiser le rendement de ceux-ci. Vous devez maîtriser le schéma d’installation des panneaux solaires pour assurer la bonne production d’électricité de qualité. En série, en parallèle ou hybride, les étapes à suivre pour l’installation d’un système solaire dépendent aussi de vos besoins en électricité et de vos objectifs.
Les éléments indispensables d’une installation solaire
Produire de l’électricité à partir d’un dispositif solaire nécessite différents équipements. Quelle que soit la taille de votre installation solaire, certains éléments ne peuvent être omis du lot des équipements techniques indispensables au captage de l’énergie solaire et à sa conversion en énergie électrique.
L’installation de minicentrales solaires suit des schémas plus ou moins semblables. Des différences interviennent quelques fois selon la taille de votre installation de panneaux solaires. Plus votre dispositif est imposant, il est possible que son installation requiert un schéma d’installation plus élaboré.
Parmi les équipements nécessaires à l’installation d’un dispositif de production d’énergie électrique à partir du rayonnement solaire, les attentions se focalisent sur les panneaux. Ils ne sont que la partie la plus visible de ce type d’installation.
D’autres équipements accompagnent les panneaux photovoltaïques pour la production d’électricité :
- Onduleur solaire (il peut y en avoir plusieurs en fonction de la taille de l’installation ou du schéma adopté) ;
- Compteurs ;
- Batteries solaires (dans le cas du stockage d’énergie) ;
- Régulateur de charge ;
- Câbles d’interconnexion…
- Coffret de protection ;
- Disjoncteur…
Rôle des composants du BOS (Balance Of System) dans un schéma d’installation solaire
L’acronyme BOS, qui veut dire Balance Of System en anglais, désigne les éléments qui permettent l’installation d’une infrastructure photovoltaïque de petite ou grande taille.
Panneaux solaires photovoltaïques
Sans ces panneaux, pas d’électricité produite à partir du soleil pour alimenter vos appareils électriques. Leur rôle est simple, mais capital pour la production d’énergie électrique : capter le maximum de lumière solaire selon leurs capacités. N’oubliez pas que le meilleur angle d’inclinaison ainsi que la bonne orientation jouent sur leur rendement. La capacité des panneaux solaires à convertir les photons en électricité s’améliore par leur bonne exposition aux rayonnements solaires.
Onduleur solaire
À la sortie des panneaux, le courant électrique produit par ces derniers est dit Direct Current (DC) ou courant continu (CC). Cette énergie électrique est impropre pour alimenter vos équipements électriques. C’est là où intervient le rôle de l’onduleur. Il convertit le courant continu (CC) en courant alternatif (AC). Selon la densité du schéma d’installation, on distingue les onduleurs autonomes, hybrides ou ceux qui sont raccordés directement au réseau électrique conventionnel.
Compteurs de production et de consommation
Dans un schéma d’installation solaire, les compteurs servent à mesurer la quantité d’énergie électrique produite ou consommée. Vous n’aurez pas forcément besoin des deux types de compteurs selon le cas. En autoconsommation, sans option de vente du surplus d’énergie non consommée, le compteur de production fait également office de compteur de consommation.
En cas de vente ou non du surplus d’énergie, un compteur bidirectionnel fait bien mieux l’affaire. Vous n’aurez pas besoin de plus d’un compteur pour mesurer l’énergie produite, consommée ou vendue dans le cadre d’une offre d’achat conclu avec un fournisseur.
Régulateur de charge/décharge
Vous aurez besoin de ce composant si l’onduleur choisi n’intègre pas les fonctionnalités de cet élément du BOS. Le régulateur de charge/décharge joue deux rôles. Il s’occupe de la charge des batteries et coupe le circuit quand ces dernières sont chargées. Il régule ensuite la décharge de celles-ci.
Coffrets de protection AC et DC
Ces boîtiers constituent des mesures de protection autant pour votre installation que pour la sécurité des personnes et des appareils électriques. Les boîtiers de type DC s’installent entre les panneaux et l’onduleur. Quant aux coffrets AC, on les retrouve après l’onduleur.
Aux éléments récurrents utilisés pour cette installation, d’autres composants s’ajoutent, selon votre budget, vos objectifs et le schéma d’installation recherché. Outre le système de câblage et le dispositif de fixation des panneaux solaires, le Balance Of System peut aussi intégrer des composants comme :
- Tracker solaire ;
- Application de contrôle ou d’administration de l’installation photovoltaïque ;
- Système de ventilation des équipements selon la complexité du schéma d’installation…
Bon à savoir avant de commencer une installation de modules solaires
Différents types de dispositifs solaires inondent le marché. Du fait des caractéristiques qui leur sont particulières, ils ne se montent pas de la même façon :
Un panneau solaire plug and play est un dispositif prêt à l’emploi dont l’installation se différencie de celle des panneaux solaires classiques. Les modules plug and play se branchent sur une prise. Vous pouvez dès lors commencer à produire et à consommer votre propre électricité.
Les modules plug and play partagent un point commun avec les autres systèmes d’installation de panneaux solaires. C’est l’interconnexion des panneaux entre eux. Les autres panneaux solaires composés de divers éléments demandent un travail minutieux et attentif pour réussir le montage sans risque. C’est en cela qu’il est utile de faire appel à un professionnel pour faire le branchement des panneaux solaires photovoltaïques. Vous réduisez les risques inhérents à ce genre d’installation en confiant l’installation à une personne ou une entreprise spécialisée en montage de systèmes solaires.
Schéma d’installation en série ou en parallèle des panneaux solaires ?
Mettre en place une installation de panneaux photovoltaïques suit deux schémas. Soit, vous choisissez un schéma d’installation des panneaux en série ou en parallèle, soit vous optez pour une installation hybride. Chacun des différents modes d’installation répond à des besoins techniques spécifiques.
Schéma d’une installation de panneaux solaires en série
L’installation de vos panneaux solaires photovoltaïques en série se distingue essentiellement du montage en parallèle par la façon de brancher les panneaux entre eux. Dans un schéma en série, l’interconnexion des panneaux entre eux se fait en connectant la borne positive d’un panneau à la borne négative d’un autre. Cela pour augmenter la puissance des panneaux en faisant passer l’énergie produite d’un panneau à l’autre.
Dans une installation en série, on cherche à obtenir une tension (voltage) finale élevée tout en gardant un ampérage égal à celui d’un panneau. L’intérêt du montage en série se trouve dans le fait que vous pouvez élever la tension de votre installation jusqu’à 230 volts. C’est la tension électrique que permet le réseau conventionnel pour l’alimentation de tous vos équipements électriques en France.
Qu’en est-il du montage en parallèle des panneaux photovoltaïques ?
L’installation en parallèle vise un résultat contraire à celui obtenu par un montage en série. Ici, les panneaux sont connectés d’une borne positive à une autre et d’une borne négative à l’autre. Cela a pour avantage de maintenir de façon constante la tension (voltage) nominale d’un panneau sur toute la chaîne tout en augmentant l’intensité du courant électrique (ampérage). Si vous interconnectez des panneaux de 5 ampères avec une tension de 24 volts en parallèle, le voltage de votre installation reste identique à celui d’un panneau. C’est l’ampérage qui augmente en fonction du nombre de panneaux.
Les étapes pas-à-pas d’une installation de panneaux solaires en cas de revente, d’autonomie totale ou en autoconsommation
En série ou en parallèle, l’installation d’un système solaire suit un schéma type. La différence notable se situe au niveau du branchement des panneaux et de certains points spécifiques si vous décidez de revendre totalement votre production. D’autres particularités interviennent dans le schéma d’installation si vous êtes en autoconsommation totale ou partielle ou en autonomie intégrale.
Processus d’installation des panneaux solaires dans le cas d’une revente ou d’une autonomie totale
Le processus d’installation des panneaux solaires commence par la pose. Sur la toiture ou fixés au sol, les panneaux photovoltaïques doivent être tournés en direction du sud avec une orientation qui oscille entre 30 et 35 degrés sur un plan horizontal. Après cette étape, place au montage en série ou en parallèle.
Cas de la consommation exclusive
Après l’interconnexion des panneaux entre eux, on passe aux étapes suivantes :
- Raccordement ou branchement des panneaux à l’onduleur en passant par le boîtier DC ;
- Liaison au panneau électrique et au compteur ;
- Alimentation des équipements électriques.
Dans le cadre d’une autonomie complète, après le branchement à l’onduleur, le courant produit devient un courant alternatif. À la sortie de l’onduleur, ce courant alternatif prêt à l’emploi passe par le panneau électrique. Une partie du courant peut être utilisée directement par les équipements électriques. Une autre partie rejoint le régulateur de charge avant d’aller au niveau des batteries solaires pour être stockée et utilisée en cas de besoin.
Revente totale de la production
Dans ce cas, après le raccordement à l’onduleur, on aura trois étapes :
- Connexion au panneau électrique ;
- Branchement au compteur de production ;
- Transfert sur le réseau.
Schéma d’installation des panneaux solaires en autoconsommation avec option de revente
Le schéma d’installation en autoconsommation avec revente du surplus fonctionne un peu comme dans le schéma d’installation avec consommation exclusive. L’intérêt des compteurs bidirectionnel trouve tout son avantage ici. À la sortie du panneau électrique, le branchement se fait sur le compteur bidirectionnel qui évalue la quantité d’énergie consommée en local et celle transmise au réseau.
