Cette section approfondira le branchement de panneaux solaire en série, en parallèle et en série-parallèle. L'objectif de cette section est d'expliquer pourquoi certaines connexions sont utilisées, comment établir la connexion que vous souhaitez, ainsi que de passer en revue la connexion la plus avantageuse à utiliser en fonction de votre situation.
POURQUOI PARALLELE ?
Les connexions strictement parallèles sont surtout utilisées dans les petits systèmes plus basiques, et généralement avec les contrôleurs PWM, bien qu'elles soient des exceptions. En connectant vos panneaux en parallèle, vous augmenterez les ampères et garderez la même tension. Ceci est souvent utilisé dans les systèmes 12V avec plusieurs panneaux car le câblage de panneaux 12V en parallèle vous permet de conserver vos capacités de charge 12V.
L'inconvénient des systèmes en parallèle est qu'il est difficile d'utiliser un ampérage élevé sur de longues distances sans utiliser des fils très épais. Des systèmes d'une puissance de 1000 watts peuvent finir par produire plus de 50 ampères, ce qui est très difficile à transférer, surtout dans les systèmes où vos panneaux sont à plus de 3 mètres de votre contrôleur, auquel cas vous devrez passer à 6mm ou plus, ce qui peut être coûteux à long terme. De plus, les systèmes de mise en parallèle nécessitent des équipements supplémentaires tels que des connecteurs de dérivation ou une boîte de combinaison.
POURQUOI LA SÉRIE ?
Les connexions strictement en série sont surtout utilisées dans les petits systèmes avec un contrôleur MPPT. En connectant vos panneaux en série, vous augmentez le niveau de tension et vous maintenez l'ampérage au même niveau. La raison pour laquelle les connexions en série sont utilisées avec les contrôleurs MPPT est que les contrôleurs MPPT sont en fait capables d'accepter une tension d'entrée plus élevée, tout en étant capables de charger vos batteries de 12V ou plus. Les contrôleurs MPPT de Victronenergy peuvent accepter une entrée de plus de 100 volts. L'avantage de la série est qu'elle est facile à transférer sur de longues distances. Par exemple, vous pouvez avoir 4 panneaux de 100 watts en série, le faire fonctionner sur une distance de 30 metre et n'utiliser qu'un fil fin de section 2mm.
L'inconvénient des systèmes en série est le problème de l'ombrage. Lorsque les panneaux sont câblés en série, ils dépendent tous, dans un sens, les uns des autres. Si un panneau est ombragé, cela affectera toute la chaîne. Cela ne se produira pas dans une connexion parallèle.
POURQUOI EN SÉRIE PARALLÈLE ?
Les panneaux solaires sont généralement limités par un facteur, le régulateur de charge. Les régulateurs de charge ne sont conçus que pour accepter une certaine quantité d'ampérage et de tension. Souvent, pour les grands systèmes, afin de rester dans ces paramètres d'ampérage et de tension, nous devons être créatifs et utiliser une connexion série parallèle. Pour cette connexion, une chaîne est créée par 2 ou plusieurs panneaux en série. Ensuite, une chaîne égale doit être créée et mise en parallèle. Quatre panneaux en série doivent être mis en parallèle avec quatre autres panneaux en série, sinon il y aura une perte de puissance importante. Vous pouvez en voir plus dans l'exemple ci-dessous.
Il n'y a pas vraiment d'inconvénient aux connexions en série et en parallèle. Elles sont généralement utilisées en cas de besoin et les autres options ne sont pas disponibles.
COMMENT INSTALLER VOTRE SYSTÈME EN PARALLÈLE.
Une connexion en parallèle est réalisée en réunissant les positifs de deux panneaux ensemble, ainsi que les négatifs de chaque panneau ensemble. Cela peut être réalisé par différents moyens, mais généralement pour les petits systèmes, cela sera utilisé via un connecteur de branchement. Le connecteur de dérivation a une forme en Y, et l'une des deux entrées pour le positif, qui se transforme en une seule, ainsi que deux entrées pour le négatif, qui se transforme en une seule.
Voir l'image ci-dessous.
Comme vous pouvez le voir, vous avez un emplacement pour le terminal négatif du panneau n° 1 et le terminal négatif du panneau n° 2. Ainsi que les équivalents positifs. Ensuite, la sortie négative et la sortie positive seront utilisées pour se connecter à votre contrôleur de charge via un câble PV solaire.
Veuillez consulter le schéma ci-dessous.
Prenons un exemple numérique. Supposons que vous ayez 2 panneaux solaires de 100 watts et un banc de batteries de 12V. Comme chaque panneau est de 12V et que le banc de batteries que vous voulez charger est de 12V, vous devez mettre votre système en parallèle pour maintenir le même voltage. La tension de fonctionnement est de 18,9V et le courant de fonctionnement est de 5,29 ampères. La mise en parallèle du système permet de maintenir le voltage et d'augmenter l'intensité du courant du nombre de panneaux mis en parallèle. Dans ce cas, vous avez 5,29 ampères x 2 = 10,58 ampères. Le voltage reste à 18,9 Volts. Pour vérifier les calculs, vous pouvez faire 10,58 ampères x 18,9 volts = 199,96 watts, soit à peu près 200 watts.
COMMENT METTRE EN PLACE VOTRE SYSTÈME EN SÉRIE
Une connexion en série est réalisée en joignant ensemble le positif d'un panneau au négatif de l'autre panneau. Vous n'avez donc pas besoin d'équipement supplémentaire, à l'exception des câbles de panneau fournis. Veuillez consulter le schéma ci-dessous.
Prenons un exemple numérique. Supposons que vous ayez 2 panneaux solaires de 100 watts et un banc de batteries de 24V. Puisque chaque panneau est de 12V et que le banc de batteries que vous voulez charger est de 24V, vous devez alors mettre votre système en série pour augmenter le voltage. Par sécurité, utilisez la tension de circuit ouvert pour calculer les connexions en série. Dans ce cas, le panneau de 100 watts a une tension de circuit ouvert de 22,5 volts et une intensité de 5,29 ampères. La connexion en série serait de 22,5 volts x 2 = 45 volts. Les ampères resteraient à 5,29. La raison pour laquelle nous utilisons une tension en circuit ouvert est que nous devons tenir compte de la tension d'entrée maximale du contrôleur de charge.
*Si vous voulez vérifier les calculs, cela ne fonctionnera pas avec la tension de circuit ouvert. Vous pouvez utiliser la tension de fonctionnement, donc 18,9 volts x 2 = 37,8 volts. 37,8 volts x 5,29 ampères = 199,96 watts, soit à peu près 200 watts.
COMMENT CONFIGURER VOTRE SYSTÈME EN SÉRIE-PARALLÈLE
Une connexion série-parallèle est réalisée en utilisant à la fois une connexion en série et une connexion parallèle. Chaque fois que vous regroupez des panneaux en série, que ce soit 2, 4, 10, 100, etc. cela s'appelle une chaîne. Chaque fois que vous regroupez des panneaux en série, que ce soit 2, 4, 10, 100, etc., cela s'appelle une chaîne.
Voir le schéma ci-dessous
Comme vous pouvez le voir, cette connexion parallèle en série comporte 2 chaînes de 4 panneaux. Les chaînes sont mises en parallèle.
Voyons un exemple numérique pour ce diagramme. Il est principalement utilisé sur notre contrôleur MPPT 40 Amp car il peut accepter une puissance allant jusqu'à 800 Watts, mais ne peut accepter que 100 Volts en entrée, c'est pourquoi vous ne pouvez pas tout faire en série. La mise en parallèle de 8 panneaux entraînerait également un ampérage trop élevé.
Pour cet exemple, vous utiliseriez la tension de circuit ouvert de 22,5 volts et le courant de fonctionnement de 5,29 ampères. En créant une chaîne de 4 panneaux, vous obtiendrez une tension de 22,5 volts x 4 = 90 volts, ce qui est inférieur à la limite de 100 volts. Ensuite, en mettant en parallèle l'autre chaîne, le voltage restera à 90 volts et les ampères doubleront, soit 5,29 ampères x 2 = 10,58 ampères.
* Gardez à l'esprit qu'il y a généralement un autre facteur à prendre en compte lors du dimensionnement du contrôleur MPPT, appelé courant d'amplification. Ce point sera abordé dans la section consacrée au contrôleur de charge.
*Si vous voulez vérifier les calculs, cela ne fonctionnera pas avec la tension de circuit ouvert. Vous pouvez utiliser la tension de fonctionnement, donc 18,9 volts x 4 = 75,6 volts. 75,6 volts x 10,58 ampères = 799,85 watts, soit à peu près 800 watts.
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