Tout ce que vous devez savoir sur les micro-onduleurs
Qu'est-ce qu'un micro-onduleur ?
Un micro-onduleur est un dispositif connecté à un seul panneau solaire, convertissant le courant continu du panneau en courant alternatif, permettant d'alimenter les appareils électroménagers ou d'alimenter le réseau électrique pour générer des crédits d'énergie. Il fait partie de la famille des modules électroniques de puissance (MLPE), une technologie qui optimise votre système photovoltaïque en boostsuivi du point de puissance maximale (MPPT) dans chaque module indépendamment.
Les propriétaires et les installateurs ont différentes options à leur disposition lors de la conception d'un système photovoltaïque. Le National Renewable Energy Laboratory (NREL) affirme que le MLPE gagne une part de marché de 55 % au niveau résidentiel. Contrairement aux onduleurs de chaîne, les micro-onduleurs contrôlent la sortie d'un seul panneau, ce qui rend la puissance de sortie de chaque module indépendante des limitations de performance des autres.
Quand utiliser le Micro onduleur ?
Installations ombragées ou partiellement ombragées :
Les micro-onduleurs sont particulièrement adaptés aux installations où les panneaux solaires peuvent être exposés à l'ombre ou à une ombre partielle tout au long de la journée. Étant donné que chaque panneau fonctionne avec son propre micro-onduleur, l'ombrage d'un panneau n'a pas d'impact significatif sur les performances de l'ensemble du système.
Orientations de toit complexes :
Si votre toit présente plusieurs orientations ou différentes sections avec une exposition solaire variable, les micro-onduleurs peuvent maximiser la production d'énergie en permettant à chaque panneau de fonctionner indépendamment. Cela contraste avec les onduleurs en chaîne, qui peuvent être limités par les performances du panneau le moins productif d'une série.
Surveillance au niveau du panneau :
Les micro-onduleurs offrent l'avantage d'une surveillance au niveau du panneau, ce qui vous permet de suivre les performances de chaque panneau solaire. Ce niveau de surveillance peut aider à identifier les problèmes ou les inefficacités de panneaux spécifiques, permettant ainsi une maintenance et un dépannage plus efficaces.
Flexibilité et évolutivité du système :
Les micro-onduleurs offrent une grande flexibilité pour la conception et l'extension du système. Ils permettent d'ajouter facilement des panneaux sans nécessiter de modifications majeures de la configuration existante, ce qui les rend adaptés aux installations pouvant nécessiter une extension future.
Considérations de sécurité :
Les micro-onduleurs fonctionnent à des tensions CC inférieures à celles des onduleurs à chaîne, ce qui peut améliorer la sécurité lors des scénarios d'installation, de maintenance et de lutte contre les incendies.
Esthétique:
Les micro-onduleurs peuvent être visuellement attrayants pour certaines installations car ils éliminent le besoin d'un onduleur centralisé, qui peut être encombrant et nécessiter un espace supplémentaire.
Comment fonctionne un micro-onduleur ?
Les micro-onduleurs convertissent l'électricité de chaque panneau solaire sur site en courant alternatif avant de l'envoyer au boîtier à fusibles et au réseau électrique. Ils aident à maintenir votre production totale, même lorsqu'un panneau est à l'ombre. Votre système de panneaux solaires sera plus efficace avec des micro-onduleurs.
Lorsque les modules solaires sont câblés ensemble et alimentés par un seul onduleur, la production d’énergie solaire dépendra du panneau le moins performant.
C’est le cas des systèmes d’onduleurs string traditionnels, car les panneaux sont tous regroupés dans un ensemble.
Avec des micro-onduleurs placés derrière chaque panneau de votre système solaire, un panneau défectueux n'affecte pas votre production totale.
C'est parce que chaque panneau fonctionne indépendamment avec son propre micro-onduleur.
Un onduleur solaire fonctionne en absorbant le courant continu variable des panneaux solaires et en le transformant en courant alternatif 120 V/240 V ou courant de sortie « CA ». Les appareils de votre maison fonctionnent en courant alternatif plutôt qu'en courant continu. Par conséquent, l'onduleur solaire joue un rôle crucial dans la conversion de la sortie CC générée par vos panneaux solaires en courant alternatif qui peut être utilisé par vos appareils électroménagers.
Techniquement, le soleil brille sur vos panneaux solaires (cellules photovoltaïques), qui sont composés de couches semi-conductrices de silicium cristallin. Ces couches sont une combinaison de couches positives et négatives, qui sont reliées par une jonction.
Lorsque le soleil brille, les couches semi-conductrices absorbent la lumière et transfèrent l'énergie à la cellule photovoltaïque. Cette énergie circule et fait perdre aux électrons la possibilité de se déplacer entre les couches positives et négatives, générant un courant électrique appelé courant continu. Une fois cette énergie produite, elle est soit stockée dans une batterie pour une utilisation ultérieure, soit envoyée directement à un onduleur. Cela dépend en fin de compte du système d'onduleur solaire dont vous disposez.
Lorsque l'énergie est envoyée à l'onduleur, elle est généralement au format CC. Cependant, votre maison nécessite un courant alternatif. L'onduleur récupère l'énergie et la fait passer par un transformateur, qui produit ensuite une sortie CA. En bref, l'onduleur fonctionne en allumant et en éteignant rapidement deux ou plusieurs transistors, contrôlant ainsi efficacement le flux de courant continu. Ce courant contrôlé est ensuite dirigé vers les deux côtés différents du transformateur, ce qui entraîne des sorties électriques variables.
Quels types de systèmes solaires sont compatibles avec les micro-onduleurs ?
Vous pourriez envisager des micro-onduleurs solaires si :
- Vous disposez d'une installation solaire complexe, comme des panneaux orientés dans des directions différentes ou à des angles variables
- Il y a un ombrage marginal dans la zone où vos panneaux seront montés
- Vous souhaitez maximiser l'efficacité
- Vous êtes intéressé par la possibilité de surveiller indépendamment la santé et la production de chaque panneau
Les micro-onduleurs peuvent-ils être utilisés avec Optimiseurs?
Les micro-onduleurs peuvent être utilisés en conjonction avec des optimiseurs dans certains systèmes solaires photovoltaïques. Cette combinaison est souvent appelée système de modules CA. Dans cette configuration, chaque panneau solaire est équipé à la fois d'un micro-onduleur et d'un optimiseur.
Les optimiseurs sont installés au niveau du module et remplissent plusieurs fonctions. Ils optimisent la récolte d'énergie de chaque panneau solaire individuel en effectuant un MPPT (Maximum Power Point Tracking) au niveau du module, garantissant que chaque panneau fonctionne à sa puissance de sortie maximale. Les optimiseurs assurent également une surveillance au niveau du module, permettant une analyse détaillée des performances et la détection des pannes.
Les micro-onduleurs, quant à eux, convertissent le courant continu produit par chaque panneau solaire en courant alternatif. Chaque micro-onduleur fonctionne de manière indépendante, de sorte que l'ombrage ou les problèmes avec un panneau n'ont pas d'impact significatif sur les performances de l'ensemble du système.
En combinant des micro-onduleurs avec des optimiseurs, les systèmes de modules CA peuvent offrir des capacités améliorées de production d'énergie, de surveillance du système et de détection des pannes. Cette configuration est particulièrement utile dans les installations avec de l'ombre, des orientations de toit complexes ou des conditions de panneau variables.
Le micro-onduleur comprend-il un dispositif d'arrêt rapide et peut-il être installé avec un arrêt rapide ? Ou faut-il installer un arrêt rapide externe ?
Les micro-onduleurs eux-mêmes ne sont généralement pas équipés d'un dispositif d'arrêt rapide. L'arrêt rapide est une exigence de sécurité qui garantit que le système PV peut être rapidement mis hors tension en cas d'urgence ou pendant la maintenance.
La fonctionnalité d'arrêt rapide peut être obtenue par différentes méthodes, en fonction des réglementations et exigences spécifiques de votre région. Une approche courante consiste à utiliser un dispositif d'arrêt rapide externe ou un boîtier de combinaison d'arrêt rapide. Ce dispositif est installé séparément des micro-onduleurs et est chargé de lancer le processus d'arrêt rapide lorsque cela est nécessaire.
Dans certains cas, les micro-onduleurs peuvent être dotés d'une fonction d'arrêt rapide intégrée, éliminant ainsi le besoin d'un dispositif externe. Ces micro-onduleurs sont conçus pour répondre à des exigences spécifiques d'arrêt rapide et peuvent être dotés de mécanismes intégrés pour faciliter le processus d'arrêt rapide.
Il est important de consulter les réglementations et exigences locales pour déterminer les directives spécifiques d'arrêt rapide applicables à votre installation. Cela vous aidera à vous assurer que vous respectez les normes de sécurité nécessaires et à mettre en œuvre la solution d'arrêt rapide appropriée pour votre système PV.
Comment choisir les meilleurs micro-onduleurs pour votre système solaire ?
Lorsque vous parcourez les micro-onduleurs, quelques caractéristiques clés peuvent vous aider à affiner vos options :
Comparer les efficacités
L'efficacité du processus de conversion détermine la quantité de courant perdue lors de la conversion du courant continu en courant alternatif. Même de petites inefficacités peuvent s'accumuler au fil du temps, entraînant une perte d'électricité importante et une augmentation des coûts. Par conséquent, il est conseillé de viser un rendement de 96 % ou plus lors du choix d'un onduleur. Dans certains modèles connectés au réseau, le rendement maximal d'un onduleur peut atteindre 98.6 %. De plus, ces modèles peuvent intégrer la technologie de suivi du point de puissance maximale (MPPT), qui optimise l'adéquation des composants du système pour maximiser l'extraction d'énergie. Certains onduleurs compatibles MPPT peuvent atteindre un rendement MPPT allant jusqu'à 99.5 %.
Vérifiez les paramètres clés
Les performances de votre onduleur solaire dépendent de plusieurs caractéristiques qui jouent un rôle crucial. Parmi ces paramètres essentiels figurent la tension de sortie nominale, la puissance de sortie et la capacité de surcharge. Dans la plupart des pays, le niveau de tension monophasé se situe généralement entre 220 V et 240 V. Cependant, aux États-Unis, le niveau de tension standard est de 120 V pour la plupart des appareils électroniques courants et de 240 V pour les appareils tels que les machines à laver et les fours. Il est important de s'assurer que la tension de sortie de votre onduleur se situe dans la plage de fonctionnement sûre requise par vos appareils électroniques.
Recherchez une construction de qualité
Étant donné que les onduleurs solaires sont généralement installés à l'extérieur, il est conseillé de choisir des modèles de haute qualité fabriqués à partir de matériaux durables capables de supporter diverses conditions météorologiques. Par exemple, pensez aux micro-onduleurs étanches, qui sont spécialement conçus pour empêcher l'accumulation d'eau de pluie et la détérioration ultérieure de la surface des onduleurs.
De plus, assurez-vous que l'onduleur que vous avez choisi intègre un système de refroidissement efficace pour éviter la surchauffe causée par un fonctionnement prolongé ou un ensoleillement intense. Il est recommandé de sélectionner des unités présentant une large plage de température et d'humidité de fonctionnement pour garantir des performances optimales.
- Taille:Il existe différentes tailles de puissance de micro-onduleurs, chacune étant destinée à être associée à la puissance spécifique des panneaux du système.
- Tarif ::Le prix d'un micro-onduleur dépend de diverses caractéristiques. N'oubliez pas que même si un micro-onduleur représente généralement un investissement initial plus important, l'efficacité accrue peut s'avérer rentable à long terme.
Micro-onduleur vs. Onduleur de chaîne
La plupart des gens ont tendance à confondre les micro-onduleurs avec les onduleurs à chaîne car ils ont la même fonction mais diffèrent dans leur principe de fonctionnement.
Micro-onduleur : un petit appareil résistant aux intempéries est installé derrière chaque panneau solaire sur votre toit. Son but est de convertir le courant continu produit par chaque panneau en courant alternatif individuellement. Cette approche améliore considérablement l'efficacité de la récupération d'énergie. Elle transforme efficacement les panneaux solaires en sources d'énergie alternative, éliminant ainsi la nécessité d'un onduleur central.
Les panneaux solaires à onduleur, souvent appelés onduleurs centraux, sont interconnectés ou connectés en série dans un circuit. L'énergie totale générée par les panneaux est ensuite convertie en courant alternatif par un seul onduleur plus grand, ce qui permet au propriétaire du système de l'utiliser. En cas de problème avec l'un des panneaux, il affecte la production énergétique globale de l'ensemble du système plutôt que de se limiter à ce seul panneau spécifique.
Quand est-il préférable d’utiliser des micro-onduleurs ?
Les micro-onduleurs peuvent être plus chers que les onduleurs string traditionnels, mais ils présentent également certains avantages. Les micro-onduleurs permettent une surveillance et une optimisation au niveau des modules individuels, ce qui peut conduire à une plus grande efficacité du système et à de meilleures performances.
De plus, si un module d’un système équipé d’un onduleur à chaîne traditionnel tombe en panne, l’ensemble du système peut être impacté, alors qu’avec des micro-onduleurs, seul le module concerné serait affecté.
Il est toutefois important de noter que l’analyse coûts-bénéfices varie en fonction de l’installation spécifique et de la conception du système. Il serait préférable de consulter un professionnel de l’énergie solaire pour déterminer si les micro-onduleurs sont la meilleure option pour vos besoins spécifiques et votre budget.
Principales différences entre un micro-onduleur et un optimiseur de puissance
Coût :
Les micro-onduleurs sont généralement plus chers par panneau, tandis que les optimiseurs de puissance offrent une solution rentable qui se situe entre les micro-onduleurs et les onduleurs de chaîne traditionnels.
Indépendance du panel :
Les micro-onduleurs rendent chaque panneau indépendant, tandis que les optimiseurs de puissance fonctionnent en conjonction avec un onduleur central, offrant plus de flexibilité.
Ombres:
Les micro-onduleurs sont plus efficaces pour atténuer l'impact de l'ombrage sur les panneaux individuels. Les optimiseurs de puissance aident également à résoudre les problèmes d'ombrage, mais pas aussi efficacement que les micro-onduleurs.
Certification du micro-onduleur
- UL (Underwriters Laboratories) Certification : Cette certification est largement reconnue aux États-Unis et indique que le micro-onduleur répond à des normes de sécurité et de performance spécifiques définies par UL.
- IEC (Commission électrotechnique internationale) Certification : Les normes IEC sont reconnues mondialement et couvrent divers aspects de la sécurité électrique, des performances et de la compatibilité. La norme IEC 62109 est une norme spécifique pour les onduleurs, y compris les micro-onduleurs.
- EN (Norme européenne) Certification : En Europe, les micro-onduleurs peuvent devoir se conformer à la norme EN 50530, qui définit les exigences de performance et de sécurité pour les onduleurs photovoltaïques connectés au réseau.
- VDE Certification : La marque VDE est une certification allemande qui vérifie le respect des exigences de sécurité et de qualité. Elle est largement reconnue en Europe.
- CCE (Clean Energy Council) Certification : En Australie, les micro-onduleurs doivent être répertoriés sur la liste des onduleurs approuvés par le CEC pour être éligibles aux incitations et aux rabais du gouvernement.
- JET Certification : Au Japon, les micro-onduleurs peuvent devoir se conformer à la certification JET (Japan Electrical Safety & Environment Technology Laboratories) pour garantir leur sécurité et leurs performances.
Comment contrôler et surveiller le micro-onduleur à distance
Un système de surveillance d'onduleur solaire permet aux propriétaires de systèmes solaires photovoltaïques de surveiller facilement la production d'électricité de leur système solaire via une plate-forme en ligne.
La plateforme de surveillance fournit des mises à jour en temps réel sur la consommation d'énergie et offre des informations précieuses sur les technologies de contrôle des dommages. Il convient de noter que pratiquement toutes les sociétés d'onduleurs fournissent un accès à un logiciel de surveillance solaire ou à une configuration de logiciel de surveillance dédiée, permettant aux utilisateurs de tirer parti des avantages de la surveillance des performances de leur système solaire.
Le système photovoltaïque solaire produit de l'électricité et l'onduleur solaire convertit le courant continu (CC) généré en courant alternatif (CA) pour alimenter les systèmes électriques internes. Ces données techniques sont collectées et transmises à un système de surveillance compatible avec les applications Wi-Fi, ce qui permet aux utilisateurs de surveiller et de suivre les performances de leur système.
La configuration et le fonctionnement de la surveillance solaire peuvent varier en fonction de l'option de programme choisie. La surveillance solaire permet aux propriétaires de systèmes photovoltaïques de surveiller facilement leur production d'électricité et l'état de fonctionnement de leur onduleur à partir de n'importe quel appareil, offrant ainsi la possibilité de le faire à tout moment et de n'importe où.
Il existe trois façons de contrôler à distance notre onduleur :
- Application mobile
- Navigateur PC
Vous pouvez choisir l’une des méthodes ci-dessus pour surveiller l’onduleur.
