L’onduleur est un composant aux multiples applications. On le retrouve dans les véhicules électriques, les postes mobiles de soudure à l’arc, les groupes électrogènes, mais aussi dans les installations solaires photovoltaïques. Dans ce type de mini-centrale raccordée au réseau, les panneaux solaires ne sont pas les seuls éléments essentiels. Ils capturent l’énergie solaire qui doit être convertie, c’est là que l’onduleur entre en jeu.
En termes simples, l’onduleur pour panneaux solaires est un dispositif qui transforme le courant continu en courant alternatif. Il assure la sécurité de l’installation, optimise la production, gère la batterie et intervient en cas de dysfonctionnements éventuels. Indispensable au bon fonctionnement des panneaux solaires, l’onduleur est disponible sous de nombreuses formes sur le marché.
Avant d’aborder les critères qui peuvent aider à choisir le bon onduleur (dimensionnement, rendement, garanties, durée de vie, etc.), rappelons son fonctionnement et son rôle au sein de l’installation solaire.
Comment fonctionne concrètement un onduleur solaire ?
Un onduleur solaire est un boîtier métallique qui renferme divers composants électroniques, tels que des diodes, des transistors et des thyristors, ainsi qu’une grille et un ventilateur pour éviter la surchauffe. Sa taille peut varier en fonction du type d’onduleur. Le fonctionnement d’un onduleur solaire repose sur les principes de la physique. Il s’inscrit dans le domaine de l’électronique de puissance, qui vise à modifier la forme de l’énergie sans provoquer de pertes significatives lors de cette transformation. Malgré les efforts pour minimiser les pertes, les composants électroniques présentent toujours des pertes d’au moins 2 %. C’est pourquoi l’électronique de puissance a développé divers outils, dont les convertisseurs, largement utilisés dans l’électronique moderne, tels que les onduleurs. L’onduleur a pour fonction de convertir un courant continu en courant alternatif, permettant ainsi d’alimenter le réseau électrique et les appareils domestiques. Il est équipé d’un microprocesseur qui veille à ce que le courant alternatif produit soit conforme aux normes françaises. La plupart des appareils électriques en France fonctionnent avec une tension de 220 V.
À quoi sert un onduleur dans une installation photovoltaïque ?
L’onduleur est un composant essentiel d’une installation photovoltaïque. Il est responsable de la conversion du courant continu généré par les panneaux solaires (à 12 ou 48 volts) en courant alternatif adapté au réseau électrique (à 220 volts). En plus de cette fonction principale, l’onduleur pour panneaux solaires remplit d’autres rôles, tels que la gestion des batteries, l’optimisation de la puissance des modules solaires et l’interface avec l’utilisateur.La connexion de l’installation solaire avec le réseau
L’un des rôles primordiaux de l’onduleur est d‘assurer la connexion sécurisée entre votre système solaire et le réseau électrique. Avant de convertir le courant continu en courant alternatif utilisable par les appareils domestiques, cet appareil effectue une vérification préalable pour s’assurer que les deux réseaux fonctionnent normalement. Il ne peut se connecter au réseau que lorsque celui-ci est capable d’accepter la production électrique. Lorsque la production solaire excède les besoins de la maison, l’onduleur peut soit injecter l’excédent dans le réseau, soit limiter cette production pour éviter tout surplus.L’optimisation de la puissance des panneaux solaires
De manière habituelle, la production des panneaux solaires est sujette à des variations en raison des conditions climatiques, notamment de la température des cellules et de l’ensoleillement. Quand un onduleur est installé, il peut optimiser cette production. L’onduleur calcule le « MPP » (Maximum Power Point), qui représente le meilleur compromis entre la tension et l’intensité électrique pour obtenir la puissance maximale. Généralement, l’onduleur est dimensionné légèrement en dessous de la puissance crête des panneaux, car ceux-ci produisent rarement à leur capacité maximale.La gestion du parc de batteries
Il est possible d’améliorer la rentabilité d’une installation solaire en y intégrant un ensemble de batteries. Sur le marché, on trouve des onduleurs qualifiés de « hybrides » ou « intelligents » conçus pour fonctionner en conjonction avec ces parcs de batteries. Ce type d’onduleur assure une synchronisation entre la production d’électricité solaire, qui a tendance à se produire en journée, et la consommation d’électricité, plus courante le matin et le soir. Si votre installation solaire produit de l’électricité au moment où vous avez besoin d’énergie, l‘onduleur intelligent priorisera l’alimentation directe de vos appareils plutôt que la recharge des batteries. À l’inverse, en cas de surproduction d’électricité solaire, il dirigera l’excédent vers la recharge des batteries plutôt que de l’injecter dans le réseau public.Le contrôle de la production
Un autre rôle essentiel joué par l’onduleur dans une installation photovoltaïque est le monitoring. Cette composante permet aux utilisateurs d’énergie solaire de surveiller en temps réel la production de leur installation. Grâce à elle, vous pouvez différencier les courbes en dents de scie (indicatives d’une couverture nuageuse) des courbes régulières (caractéristiques d’un temps ensoleillé). Si vous optez pour l’utilisation de micro-onduleurs, vous devrez ajouter une passerelle de communication à votre système. Si vous utilisez un onduleur de chaîne, cette fonction est intégrée de série. Grâce à cette fonction de monitoring de l’onduleur, vous avez la possibilité d’évaluer la production de votre installation et de détecter d’éventuels problèmes, tels qu’un onduleur en fin de vie ou des panneaux solaires sales ou défaillants.Quels sont les critères de choix d’un onduleur pour panneaux solaires ?
Sélectionnez votre onduleur solaire avec soin, car cette composante a un impact significatif sur la production d’électricité de vos panneaux solaires et sur leur performance. Que vous optiez pour une installation hors réseau totalement autonome ou pour un système connecté au réseau, l‘onduleur est essentiel pour convertir l’énergie solaire générée par les panneaux solaires. Du type à la puissance, de nombreux critères doivent être pris en compte dans le choix de votre onduleur pour panneaux solaires.Le type d’onduleur
Il existe différents types d’onduleurs solaires :- Onduleur de chaîne : il recueille et transforme l’électricité produite par plusieurs panneaux en même temps ;
- Onduleur module (ou micro-onduleur) : dans ce cas, il s’adapte en cas d’ombre portée pour optimiser la production de chaque panneau solaire ;
- Onduleur central : plus imposant, il peut gérer plusieurs chaînes de panneaux dans les locaux industriels et professionnels ;
- Onduleur hybride ou intelligent : capable de déterminer si l’électricité produite doit être utilisée immédiatement, stockée dans une batterie ou injectée dans le réseau ;
- Onduleur à batterie : il s’intègre à une batterie de stockage ;
- Onduleur string : ce type d’onduleurs solaires convient aux installations présentant différentes orientations et inclinaisons.
La puissance nominale de l’onduleur
Exprimée en Watt (W) ou Voltampère (VA), cette variable correspond à la puissance maximale que l’onduleur est capable de délivrer de manière continue. Pour déterminer la puissance nominale requise, vous devez connaître la puissance totale de vos panneaux solaires.La durée de vie et la garantie
Un onduleur solaire a une durée de vie statistique de 10 ans. En ce qui concerne la garantie, elle varie en fonction du type de produit. On trouve une garantie de 5 ans pour un onduleur string et de 20 ans pour un micro-onduleur lorsque la supervision est assurée par le fabricant. Lorsque la garantie est courte, comme c’est le cas avec les onduleurs string, optez pour une extension de garantie moyennant un coût supplémentaire de plusieurs dizaines d’euros.Le rendement
Exprimé en pourcentage, le rendement désigne la quantité de courant continu transformé en courant alternatif par l’onduleur. Plus cette valeur est élevée, plus votre onduleur solaire sera efficace, et moins vous aurez de pertes d’énergie entre vos panneaux et le réseau domestique. Certains onduleurs solaires atteignent un rendement supérieur à 95 %.Le prix
Le coût des onduleurs solaires varie de 500 à 2 000 euros. Ce prix peut correspondre à celui de l’appareil seul ou à celui de l’appareil avec l’ensemble de l’installation solaire. La garantie d’un onduleur solaire est de cinq ans.Demande de devis
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